JP2005049812A - 定着装置および加熱ローラ - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱ローラの長手方向の変化を防止し、薄膜である金属導電層を支持する発泡ゴム層の消耗や破泡を防ぐことにより、一定以上のニップ幅を確保でき、良好な画像を得られる。
【解決手段】定着装置１は、薄膜の金属導電層１ｃと、この金属導電層１ｃの端部と接着され、中央部には空隙部分が形成され金属導電層１ｃと接着されない発泡ゴム層１ｂとを有する加熱ローラにより、一定以上のニップ幅を確保できる。
【選択図】図３
【解決手段】定着装置１は、薄膜の金属導電層１ｃと、この金属導電層１ｃの端部と接着され、中央部には空隙部分が形成され金属導電層１ｃと接着されない発泡ゴム層１ｂとを有する加熱ローラにより、一定以上のニップ幅を確保できる。
【選択図】図３
Description
この発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載され、用紙上の現像剤像を定着させる定着装置に関する。
デジタル技術を利用した画像形成装置たとえば電子複写機は、加熱により溶融された現像剤像を圧力を加えることで用紙に定着させる定着装置を有している。
定着装置は、現像剤例えばトナーを溶融させる加熱部材と、この加熱部材に所定の圧力を提供する加圧部材とを備え、加熱部材と加圧部材との接触領域（ニップ部）には所定の接触幅（ニップ幅）が形成される。このニップ部を通過する用紙には、加熱部材からの熱によって溶かされた用紙上の現像剤像が、加圧部材からの圧力により定着する。
定着装置の加熱部材を加熱する熱源としてハロゲンランプを用いる方法においては、被定着部材とトナーに、所定の圧力を提供可能に一対のローラを設け、少なくとも一方のローラの内部にハロゲンランプを配置する構成が広く用いられている。
一方、誘導加熱を用いる方法においては、薄い金属層（導体膜）を有する耐熱性フィルム材を無端ベルト状または円筒形（ローラ）状として、被定着部材に接触させる例が知られている。
なお、円筒形剛体と、その外側に低熱伝導性材料からなる層を設け、その外側にさらに導電体層および離型層を配置し、離型層の外側に対面して、導電体層を誘導加熱する誘導過熱源を配置する定着ローラを用いる定着装置において、低熱伝導性材料を、シリコーンゴムまたは発泡シリコーンゴムとした例がある（特許文献１）。
また、表面から内側に向かって薄肉導電層、断熱層、支持層を、隣同士互いに密着させ、外部から励磁して加熱する像加熱装置において、断熱層の薄肉導電層と接する面または薄肉導電層の断熱層と接する面の一方もしくは両方の面を粗面化した例がある（特許文献２）。
一方、導電発熱部材の弾性層中あるいは表層中に、導電性で高透磁率の粒子やウィスカーを分散させることにより、弾性層や導電発熱層として機能させた加熱装置の例がある（特許文献３）。
さらに、弾性体層を含み、その外部に厚み１０〜１５０μｍの金属スリーブを設けた加熱回転体を、加熱手段により外部より加熱する加熱装置の例がある（特許文献４）。
特開２００２−４９２６１号公報（要約、図１、図２、段落［００１６］、同［００２２］）
特開２００１−５３１５号公報（要約、請求項３、図１ないし図４、段落［００２７］、同［００３２］〜［００３６］）
特開平８−７６６２０号公報（要約、図１、請求項１ないし３項）
特開平８−１２９３１３号公報（要約、請求項１、図２）
近年、消費電力を削減するため、熱容量の小さな薄膜の導電体層を低熱伝導性材料からなる層の外側に設けた加熱部材を用いて、クイック発熱を可能としている。低熱伝導性材料としては硬度の小さい発泡材等が用いられ、金属等の薄膜からなる導電体層との間に硬度の差が生じる。この硬度の差により、加圧部材からの圧力、熱膨張および熱収縮等の応力が加わると、低熱伝導性材料としての発泡材等の消耗や破泡を進行させる虞がある。破泡が加速されてより大きさの異なる空洞が形成されると、加熱ローラの長手方向において導電体層の外径が一定に確保されない問題ある。
また、導電体層と発泡材との間を全面に耐熱性の接着剤等を塗布することにより接着している場合、金属層の熱が直接的に熱伝導された発泡層が、急激に熱膨張する虞がある。さらに、金属層が発熱することによる発泡層の熱膨張や、放熱のとき発泡層内に含まれる空気の体積が収縮されることによる発泡層の熱収縮が、金属層により規制される虞がある。
このため、特に熱収縮により、発泡層は金属層側に引き伸ばされた状態となるため、発泡層の破泡がさらに進み、ライフ（寿命）が短くなる問題がある。また、発泡層の熱膨張あるいは熱収縮に伴い、金属層が変形し、加熱部材と加圧部材とが接する位置において、要求されるニップ幅が確保できないため、良好な定着画像が得られない問題がある。
なお、金属層と発泡層の間が接着されていない場合や、金属層をスリーブ（ベルト）として備える場合、加熱ローラの回転に伴い金属層が蛇行し発泡層からズレることにより、破損する虞があり、金属層のライフを短くする問題がある。また、ベルト状の金属層を支持するためには、複雑な機構が要求される問題や、加圧機構からの圧力により従動される場合、金属ベルトがオイルローラ等により滑り、回転されない等の問題がある。
本発明の目的は、ローラの長手方向の硬度の変化を防止することにより、一定以上のニップ幅を確保でき、良好な画像を得られる定着装置を提供することである。
この発明は、軸方向の両端に形成される第１の領域と、軸方向の中央に形成される第２の領域とを含む円筒状の金属部材と、第１の外径を有する端部と上記第１の外径より小さい第２の外径を有する中央部を含み、上記金属部材の内側に配置される支持部材とを有し、上記端部は、上記金属部材の上記第１の領域と固定され、上記中央部と上記金属部材との間に空隙が形成されることを特徴としたローラを少なくとも１つ有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
また、この発明は、軸方向の両端に形成される第１の領域と、軸方向の中央に形成される第２の領域とを含み、軸方向に一定の内径を有する円筒状の金属部材と、上記内径より小さい外径を有し、上記金属部材の内側に配置される支持部材と、上記金属部材の上記第１の領域と上記支持部材との間に配置される固定部材とを有し、上記金属部材の上記第２の領域と上記支持部材との間に空隙が形成されることを特徴としたローラを少なくとも１つ有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
さらに、この発明は、第１の外径を有する端部と上記第１の外径より小さい第２の外径を有する中央部とを含む芯部と、上記芯部の周りに形成される支持部材と、上記支持部材の周りに形成され、軸方向に一定の外径を有する円筒形の金属部材を有することを特徴としたローラを少なくとも１つ有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
またさらに、この発明は、第１の材質を含む円筒形の第１の金属層と、この第１の金属層の周りに形成され、上記第１の材質と異なる第２の材質を含む円筒形の第２の金属層とを含む金属部材と、上記金属部材の内側に配置され、外力が提供されない環境で、上記金属部材の外径を一定に維持する支持部材を有することを特徴としたローラを少なくとも１つ有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
また、この発明は、円筒状の金属部材と、前記金属部材の内側に配置され、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する支持部材とを有する第１のローラと、前記第１のローラに所定の圧力を提供する第２のローラとを有することを特徴とした定着装置を提供するものである。
さらにまた、この発明は、中心に軸芯を有し、断熱性を有する発泡ゴム層と、この発泡ゴム層の外側に設けられた導電層とを少なくとも有し、常温時、外側から測定した長手方向中央部の硬度より端部の硬度が高いことを特徴とする加熱ローラを提供するものである。
以上説明したとおり、本願発明の定着装置は、加熱ローラ１の長手方向の硬さの変化を防止し、薄膜である金属導電層１ｃを支持する発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を防ぐことにより、一定以上のニップ幅を確保でき、良好な画像を得られる。
また、加熱時の温度変化によって発泡ゴム内部の空気の膨張によるローラ硬さの変化を無くし、ニップ幅の変動を無くすことができる。
さらに、軸方向に異なる外径を有する発泡ゴム層あるいは金属導電層もしくはこの両方を備える加熱ローラにより、加圧ローラとの間を通過する被転写材は、軸方向の両端に引っ張られるように搬送され、皺の発生を抑制できる。
また、加熱時の温度変化によって発泡ゴム内部の空気の膨張によるローラ硬さの変化を無くし、ニップ幅の変動を無くすことができる。
さらに、軸方向に異なる外径を有する発泡ゴム層あるいは金属導電層もしくはこの両方を備える加熱ローラにより、加圧ローラとの間を通過する被転写材は、軸方向の両端に引っ張られるように搬送され、皺の発生を抑制できる。
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の定着装置の一例を示す。
図１に示すように、定着装置は、被転写材すなわち用紙ＰのトナーＴが付着している面に接触可能で、トナーＴおよび用紙Ｐを加熱する加熱部材（加熱ローラ）１と、加熱ローラ１に所定の圧力を与える加圧部材（加圧ローラ）２とを有する。
図１は、本発明の定着装置の一例を示す。
図１に示すように、定着装置は、被転写材すなわち用紙ＰのトナーＴが付着している面に接触可能で、トナーＴおよび用紙Ｐを加熱する加熱部材（加熱ローラ）１と、加熱ローラ１に所定の圧力を与える加圧部材（加圧ローラ）２とを有する。
加熱ローラ１は、所定の圧力で変形しない剛性（硬さ）を有する材質から構成されるシャフトである芯棒１ａと、この芯棒１ａのまわりに順に配置される弾性層（発泡ゴム層，スポンジ層，シリコンゴム層）１ｂと、金属部材（金属導電層）１ｃを有する。なお、本実施の形態では、金属導電層１ｃの外側に、さらに例えば耐熱シリコーンゴム等の薄膜層からなるソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有することが好ましい。
加圧ローラ２は、中心軸２ａを有し、直径４０ｍｍであることが好ましい。この中心軸２ａは、加圧スプリング３ａにより加圧される加圧機構３から所定の圧力を受ける。これにより、加圧ローラ２は、加熱ローラ１に対して圧接され、両ローラの接触部（ニップ部）には、用紙Ｐの搬送方向に一定の幅（ニップ幅）が形成される。なお、加圧ローラ２は、これに限られず、加熱ローラ１と同様に金属導電層と弾性層を有するローラであってもよい。
加圧機構３からの圧力により加圧ローラ２とのあいだに一定以上のニップ幅を維持しながら接触している加熱ローラ１は、駆動モータ（図示せず）により矢印方向（ＣＷ）に回転される。加熱ローラ１の回転に伴い、加圧ローラ２が、矢印方向（ＣＣＷ）に回転される。
加熱ローラ１の外側には、加熱ローラ１の金属導電層１ｃに所定の磁界を提供する励磁コイル５ａと、この励磁コイル５ａの外側に配置される磁性体コア５ｂを含む加熱機構５が配置される。なお、励磁コイル５ａの電線の巻き数は、磁性体コア５ｂを備えることにより少なくできる。
本実施の形態では、加熱機構５として誘導加熱方式を用いたが、放射熱等により金属導電層１ｃを加熱するものであってもよい。
加圧ローラ２は、中心軸２ａを有し、直径４０ｍｍであることが好ましい。この中心軸２ａは、加圧スプリング３ａにより加圧される加圧機構３から所定の圧力を受ける。これにより、加圧ローラ２は、加熱ローラ１に対して圧接され、両ローラの接触部（ニップ部）には、用紙Ｐの搬送方向に一定の幅（ニップ幅）が形成される。なお、加圧ローラ２は、これに限られず、加熱ローラ１と同様に金属導電層と弾性層を有するローラであってもよい。
加圧機構３からの圧力により加圧ローラ２とのあいだに一定以上のニップ幅を維持しながら接触している加熱ローラ１は、駆動モータ（図示せず）により矢印方向（ＣＷ）に回転される。加熱ローラ１の回転に伴い、加圧ローラ２が、矢印方向（ＣＣＷ）に回転される。
加熱ローラ１の外側には、加熱ローラ１の金属導電層１ｃに所定の磁界を提供する励磁コイル５ａと、この励磁コイル５ａの外側に配置される磁性体コア５ｂを含む加熱機構５が配置される。なお、励磁コイル５ａの電線の巻き数は、磁性体コア５ｂを備えることにより少なくできる。
本実施の形態では、加熱機構５として誘導加熱方式を用いたが、放射熱等により金属導電層１ｃを加熱するものであってもよい。
図示しない励磁回路（インバータ回路）から高周波電流が提供されると、励磁コイル５ａは所定の磁界を発生する。この磁界が提供されることにより、金属導電層１ｃには渦電流が流れ、金属導電層１ｃの抵抗に応じて発生するジュール熱により加熱ローラ１は発熱する。
この加熱ローラ１からの熱により溶融されたトナーＴは、トナーＴが付着している用紙Ｐが加熱ローラ１と加圧ローラ２の接触位置（ニップ部）を通過し、加圧ローラ２により所定の圧力が加えられることで、用紙Ｐに定着される。
加熱ローラ１の周囲には、加熱ローラ１および加圧ローラ２のニップ部から回転方向の順に、用紙Ｐを加熱ローラ１から剥離するための剥離用ブレード６と、用紙Ｐを加圧ローラ２から剥離するための剥離用ブレード７と、加熱ローラ１に付着するトナーを除去するためのクリーニングローラ８が配置される。また、加熱ローラ１の長手方向の所定の位置に、加熱ローラ１の周面付近の温度を検知するためのサーミスタ９と、加熱ローラ１の表面温度が異常温度まで上昇したことを検知し、励磁コイル５ａに供給されている電力を遮断するためのサーモスタッド１０が配置される。
この加熱ローラ１からの熱により溶融されたトナーＴは、トナーＴが付着している用紙Ｐが加熱ローラ１と加圧ローラ２の接触位置（ニップ部）を通過し、加圧ローラ２により所定の圧力が加えられることで、用紙Ｐに定着される。
加熱ローラ１の周囲には、加熱ローラ１および加圧ローラ２のニップ部から回転方向の順に、用紙Ｐを加熱ローラ１から剥離するための剥離用ブレード６と、用紙Ｐを加圧ローラ２から剥離するための剥離用ブレード７と、加熱ローラ１に付着するトナーを除去するためのクリーニングローラ８が配置される。また、加熱ローラ１の長手方向の所定の位置に、加熱ローラ１の周面付近の温度を検知するためのサーミスタ９と、加熱ローラ１の表面温度が異常温度まで上昇したことを検知し、励磁コイル５ａに供給されている電力を遮断するためのサーモスタッド１０が配置される。
なお、サーミスタ９およびサーモスタッド１０は、複数設けられてもよい。また、剥離用ブレード６，７は、用紙Ｐが剥離されにくい場合は、それぞれ複数備えてもよく、用紙Ｐが剥離されやすい場合は、なくてもよい。
本実施の形態においては、励磁コイル５ａは、電線が架空の軸を中心に巻かれた形状を有し、加熱ローラ１の長手方向に、少なくとも通紙領域（用紙Ｐと接する領域）よりも長い長さを有する。このような形状の励磁コイル５ａは、磁束を集中的に発生でき、加熱ローラ１の金属導電層１ｃを局所的に発熱可能である。
なお、励磁コイル５ａの電線としては、表面が絶縁処理された複数の電線を束ねたリッツ線を用いる。励磁コイル５ａの電線としてリッツ線を用いることにより、浸透深さより線径を小さくすることが可能となる。よって、励磁コイル５ａは、交流電流を供給された場合であっても有効に磁界を発生できる。本実施の形態では、表面を耐熱性のポリアミドイミドを用いて絶縁処理された、直径０．５ｍｍの銅線材を１６本束ねたリッツ線を用いる。
また、励磁コイル５ａに、インバータ回路の駆動周波数として２０〜５０ｋＨｚの範囲の高周波電流が供給される。これにより、加熱ローラ１から出力される発熱量は、３００〜１５００Ｗの範囲で変化可能である。
本実施の形態においては、励磁コイル５ａは、電線が架空の軸を中心に巻かれた形状を有し、加熱ローラ１の長手方向に、少なくとも通紙領域（用紙Ｐと接する領域）よりも長い長さを有する。このような形状の励磁コイル５ａは、磁束を集中的に発生でき、加熱ローラ１の金属導電層１ｃを局所的に発熱可能である。
なお、励磁コイル５ａの電線としては、表面が絶縁処理された複数の電線を束ねたリッツ線を用いる。励磁コイル５ａの電線としてリッツ線を用いることにより、浸透深さより線径を小さくすることが可能となる。よって、励磁コイル５ａは、交流電流を供給された場合であっても有効に磁界を発生できる。本実施の形態では、表面を耐熱性のポリアミドイミドを用いて絶縁処理された、直径０．５ｍｍの銅線材を１６本束ねたリッツ線を用いる。
また、励磁コイル５ａに、インバータ回路の駆動周波数として２０〜５０ｋＨｚの範囲の高周波電流が供給される。これにより、加熱ローラ１から出力される発熱量は、３００〜１５００Ｗの範囲で変化可能である。
（第１の実施の形態）
次に、図２，３を用いて、加熱ローラ１の一例についてより詳細に説明する。
図２は、加熱ローラ１の斜視図を示す。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、発泡ゴム層１ｂ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有する。
発泡ゴム層１ｂは５〜１０ｍｍ、金属導電層１ｃは１０〜１００μｍ、ソリッドゴム層１ｄは１００〜２００μｍの厚みにそれぞれ形成されることが好ましい。本実施の形態では、発泡ゴム層１ｂは５ｍｍ、金属導電層１ｃは４０μｍ、ソリッドゴム層１ｄは２００μｍおよび離型層１ｅは３０μｍの厚みにそれぞれ形成され、加熱ローラ１は直径４０ｍｍである。
金属導電層１ｃは、導電性材料（たとえばニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材等）等により形成される。加熱ローラ１の長手方向の長さＬ１は、３３０ｍｍであることが好ましい。
次に、図２，３を用いて、加熱ローラ１の一例についてより詳細に説明する。
図２は、加熱ローラ１の斜視図を示す。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、発泡ゴム層１ｂ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有する。
発泡ゴム層１ｂは５〜１０ｍｍ、金属導電層１ｃは１０〜１００μｍ、ソリッドゴム層１ｄは１００〜２００μｍの厚みにそれぞれ形成されることが好ましい。本実施の形態では、発泡ゴム層１ｂは５ｍｍ、金属導電層１ｃは４０μｍ、ソリッドゴム層１ｄは２００μｍおよび離型層１ｅは３０μｍの厚みにそれぞれ形成され、加熱ローラ１は直径４０ｍｍである。
金属導電層１ｃは、導電性材料（たとえばニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材等）等により形成される。加熱ローラ１の長手方向の長さＬ１は、３３０ｍｍであることが好ましい。
図３は、発泡ゴム層１ｂと金属導電層１ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
発泡ゴム層１ｂは、軸方向の両方の端に位置され外径Ｄ１を有する端部１０１と、この端部１０１の間に位置され外径Ｄ２を有する中央部１０２とを含む。この外径Ｄ２は、外径Ｄ１に比べて短く、本実施の例においては、外径Ｄ１が３９．７ｍｍ、外径Ｄ２が３９．５ｍｍであることが好ましい。
（１）例えば、端部１０１は、加熱ローラ１の非通紙領域を含む軸方向の長さＬ１１を有する。この非通紙領域とは、加熱ローラ１および加圧ローラ２の間を搬送される用紙Ｐが通過しない領域として定義される。長さＬ１１は、１５ｍｍであることが好ましい。
また、中央部１０２は、例えば、加熱ローラ１の通紙領域を含み軸方向の長さＬ１２を有する。この通紙領域とは、加熱ローラ１および加圧ローラ２の間を搬送される用紙Ｐが加熱ローラ１と接する領域として定義される。すなわち、通紙領域は、加圧ローラ２からの圧力により、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保できる硬度が要求される。
長さＬ１２は、Ａ３サイズの用紙の短い方の一辺の長さよりわずかに長い長さとして、例えば３００ｍｍであることが好ましい。中央部１０２の外径Ｄ２が端部１０１の外径Ｄ１より短いすなわち中央部１０２の外周面が端部１０１の外周面より低いため、発泡ゴム層１ｂの外周面には、段差１０３が形成される。
金属導電層１ｃは、発泡ゴム層１ｂの外側に配置され、軸方向に一定の内径および外径を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層１ｂのうち端部１０１とのみ、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。この端部１０１において、所定の張力で保持されることにより、金属導電層１ｃの接着されていない領域は、端部１０１と接着されている金属導電層１ｃの外径と同じ外径に維持されている。なお、金属導電層１ｃの外側に配置されるソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが、一定の外径に維持されていることは言うまでもない。
発泡ゴム層１ｂの中央部１０２と金属導電層１ｃの間には、空隙部分１０４が形成される。空隙部分１０４は、加熱ローラ１の半径方向に高さＨ１を有し、本実施の形態では、高さＨ１は１００μｍである。
よって、金属導電層１ｃと接着されていない中央部１０２は、金属導電層１ｃからの熱による熱膨張や熱収縮の影響を軽減できる。すなわち、熱膨張した際、金属導電層１ｃに制限されることによる発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬度を維持できる。また、熱収縮した際、応力が集中した箇所において金属導電層１ｃ側に引き伸ばされることによる発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
また、金属導電層１ｃと接着されていない中央部１０２は、接着されている場合加圧ローラ２からの圧力を受けながら回転される金属導電層１ｃから直接的に受けていた応力（以下、接着による応力と記す）が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、より長いライフ（寿命）を維持できる。
発泡ゴム層１ｂは、軸方向の両方の端に位置され外径Ｄ１を有する端部１０１と、この端部１０１の間に位置され外径Ｄ２を有する中央部１０２とを含む。この外径Ｄ２は、外径Ｄ１に比べて短く、本実施の例においては、外径Ｄ１が３９．７ｍｍ、外径Ｄ２が３９．５ｍｍであることが好ましい。
（１）例えば、端部１０１は、加熱ローラ１の非通紙領域を含む軸方向の長さＬ１１を有する。この非通紙領域とは、加熱ローラ１および加圧ローラ２の間を搬送される用紙Ｐが通過しない領域として定義される。長さＬ１１は、１５ｍｍであることが好ましい。
また、中央部１０２は、例えば、加熱ローラ１の通紙領域を含み軸方向の長さＬ１２を有する。この通紙領域とは、加熱ローラ１および加圧ローラ２の間を搬送される用紙Ｐが加熱ローラ１と接する領域として定義される。すなわち、通紙領域は、加圧ローラ２からの圧力により、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保できる硬度が要求される。
長さＬ１２は、Ａ３サイズの用紙の短い方の一辺の長さよりわずかに長い長さとして、例えば３００ｍｍであることが好ましい。中央部１０２の外径Ｄ２が端部１０１の外径Ｄ１より短いすなわち中央部１０２の外周面が端部１０１の外周面より低いため、発泡ゴム層１ｂの外周面には、段差１０３が形成される。
金属導電層１ｃは、発泡ゴム層１ｂの外側に配置され、軸方向に一定の内径および外径を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層１ｂのうち端部１０１とのみ、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。この端部１０１において、所定の張力で保持されることにより、金属導電層１ｃの接着されていない領域は、端部１０１と接着されている金属導電層１ｃの外径と同じ外径に維持されている。なお、金属導電層１ｃの外側に配置されるソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが、一定の外径に維持されていることは言うまでもない。
発泡ゴム層１ｂの中央部１０２と金属導電層１ｃの間には、空隙部分１０４が形成される。空隙部分１０４は、加熱ローラ１の半径方向に高さＨ１を有し、本実施の形態では、高さＨ１は１００μｍである。
よって、金属導電層１ｃと接着されていない中央部１０２は、金属導電層１ｃからの熱による熱膨張や熱収縮の影響を軽減できる。すなわち、熱膨張した際、金属導電層１ｃに制限されることによる発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬度を維持できる。また、熱収縮した際、応力が集中した箇所において金属導電層１ｃ側に引き伸ばされることによる発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
また、金属導電層１ｃと接着されていない中央部１０２は、接着されている場合加圧ローラ２からの圧力を受けながら回転される金属導電層１ｃから直接的に受けていた応力（以下、接着による応力と記す）が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、より長いライフ（寿命）を維持できる。
（２）なお、端部１０１の長さＬ１１は、非通紙領域の範囲内に限られず、画像形成に不良が発生しない範囲であれば、非通紙領域に加えて通紙領域の一部を含んでもよい。すなわち、長さＬ１１は、非通紙領域として設定されている長さよりも長く、通紙領域の側に延長された長さであってもよい。
（３）また、端部１０１の長さＬ１１は、発泡ゴム層１ｂと金属導電層１ｃとの間に、十分な接着強度が確保される範囲で決定されてもよい。すなわち、十分な接着強度が確保される範囲は、加圧ローラ２からの圧力および図示しない駆動回路からの回転力による応力が提供された場合であっても、金属導電層１ｃが発泡ゴム層１ｂの端部１０１から離れない範囲であって、長さＬ１１は、例えば、３〜１５ｍｍが好ましい。
なお、上に説明したような端部１０１の長さＬ１１の変更に伴って、端部１０１と中央部１０２の境目、すなわち段差１０３も移動する。このため、段差１０３が、画像に不良が発生しない範囲でニップ幅を確保できる位置に形成されるように、長さＬ１１が変更されることが好ましい。
また、発泡ゴム層１ｂの硬度が小さいことにより、金属導電層１ｃの内径より大きい外径を有する発泡ゴム層１ｂであっても、金属導電層１ｃに収納できる。
なお、上に説明したような端部１０１の長さＬ１１の変更に伴って、端部１０１と中央部１０２の境目、すなわち段差１０３も移動する。このため、段差１０３が、画像に不良が発生しない範囲でニップ幅を確保できる位置に形成されるように、長さＬ１１が変更されることが好ましい。
また、発泡ゴム層１ｂの硬度が小さいことにより、金属導電層１ｃの内径より大きい外径を有する発泡ゴム層１ｂであっても、金属導電層１ｃに収納できる。
（第２の実施の形態）
次に、図４を用いて、加熱ローラ１の異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側かつ金属導電層１ｃの内側には、発泡ゴム層２００ｂを有する。
次に、図４を用いて、加熱ローラ１の異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側かつ金属導電層１ｃの内側には、発泡ゴム層２００ｂを有する。
図４は、発泡ゴム層２００ｂと金属導電層１ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
発泡ゴム層２００ｂは、第１の硬度を有する中央部２０１と、この中央部２０１の両端に配置され、第１の硬度より大きい第２の硬度を有する端部２０２を含む。本実施の形態では、第１，２の硬度は、デュロメータＥタイプの測定で、それぞれ硬さＥ２８，Ｅ３５である。
第１の硬度は、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる範囲で決定される。なお、硬度がより小さいすなわちより柔らかい方がニップ幅が増す。
第２の硬度は、発泡ゴム層２００ｂと金属導電層１ｃとの間に、十分な接着強度が確保される範囲で決定される。なお、硬度がより大きいすなわちより硬い方が、上述した接着による応力が軽減され、発泡ゴム層２００ｂの変形（破泡等を含む）が少ないため、金属導電層１ｃが剥がれにくい。
発泡ゴム層２００ｂは、それぞれ独立している中央部２０１および端部２０２で構成される。中央部２０１および端部２０２は、例えば境界面においてそれぞれ耐熱性の接着剤等により接着されて一体的に形成される。これにより、領域において硬度の異なる発泡ゴム層２００ｂを、容易に形成できる。
発泡ゴム層２００ｂは、第１の硬度を有する中央部２０１と、この中央部２０１の両端に配置され、第１の硬度より大きい第２の硬度を有する端部２０２を含む。本実施の形態では、第１，２の硬度は、デュロメータＥタイプの測定で、それぞれ硬さＥ２８，Ｅ３５である。
第１の硬度は、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる範囲で決定される。なお、硬度がより小さいすなわちより柔らかい方がニップ幅が増す。
第２の硬度は、発泡ゴム層２００ｂと金属導電層１ｃとの間に、十分な接着強度が確保される範囲で決定される。なお、硬度がより大きいすなわちより硬い方が、上述した接着による応力が軽減され、発泡ゴム層２００ｂの変形（破泡等を含む）が少ないため、金属導電層１ｃが剥がれにくい。
発泡ゴム層２００ｂは、それぞれ独立している中央部２０１および端部２０２で構成される。中央部２０１および端部２０２は、例えば境界面においてそれぞれ耐熱性の接着剤等により接着されて一体的に形成される。これにより、領域において硬度の異なる発泡ゴム層２００ｂを、容易に形成できる。
端部２０２は、加熱ローラ１の軸方向に長さＬ１１を有し、中央部２０１は、加熱ローラ１の軸方向に長さＬ１２を有する。端部２０２の長さＬ１１は、第１の実施の形態と同様に、（１）非通紙領域として定義される範囲を含む長さであってもよく、（２）非通紙領域に加えて通紙領域の一部を含む画像形成に不良が発生しない範囲、あるいは、（３）十分な接着強度が確保される範囲で決定されてもよい。
金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層２００ｂの外周面において、全面あるいは一部と例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。なお、金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層２００ｂのうち端部２０２とのみ、接着されることが好ましい。
よって、中央部２０１は、要求されている一定以上のニップ幅が維持できるため、高い画質の画像が得られる。また、金属導電層１ｃと接着されていない中央部２０１により、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗および破泡を軽減でき、より長いライフを維持できる。さらに、十分な接着強度が確保される範囲の第２の硬度を有する端部２０２により、金属導電層１ｃが、加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層２００ｂの外周面において、全面あるいは一部と例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。なお、金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層２００ｂのうち端部２０２とのみ、接着されることが好ましい。
よって、中央部２０１は、要求されている一定以上のニップ幅が維持できるため、高い画質の画像が得られる。また、金属導電層１ｃと接着されていない中央部２０１により、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗および破泡を軽減でき、より長いライフを維持できる。さらに、十分な接着強度が確保される範囲の第２の硬度を有する端部２０２により、金属導電層１ｃが、加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
（第３の実施の形態）
次に、図５を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側かつ金属導電層１ｃの内側には、発泡ゴム層３００ｂを有する。
次に、図５を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、金属導電層１ｃ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側かつ金属導電層１ｃの内側には、発泡ゴム層３００ｂを有する。
図５は、発泡ゴム層３００ｂと金属導電層１ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
発泡ゴム層３００ｂは、軸方向の両方の端に位置され外径Ｄ１を有する端部３０１と、この端部３０１の間に位置され外径Ｄ２を有する中央部３０２とを含む。この外径Ｄ２は、外径Ｄ１に比べて短く、第１の実施の形態と同様に、外径Ｄ１が３９．７ｍｍ、外径Ｄ２が３９．５ｍｍであることが好ましい。なお、発泡ゴム層３００ｂは、上述した発泡ゴム層２００ｂと同様に、それぞれ独立している端部３０１および中央部３０２で構成され、境界面においてそれぞれ耐熱性の接着剤等により接着されて一体的に形成されている。
端部３０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央部３０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。
さらに、第２の実施の形態と同様に、中央部３０２は第１の硬度を有し、端部３０１は、第１の硬度より大きい第２の硬度を有する。
金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層３００ｂのうち端部３０１とのみ、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
中央部３０２と金属導電層１ｃの間には、空隙部分３０３が形成される。空隙部分３０３は、加熱ローラ１の半径方向に高さＨ１を有し、高さＨ１は１００μｍであることが好ましい。
発泡ゴム層３００ｂは、軸方向の両方の端に位置され外径Ｄ１を有する端部３０１と、この端部３０１の間に位置され外径Ｄ２を有する中央部３０２とを含む。この外径Ｄ２は、外径Ｄ１に比べて短く、第１の実施の形態と同様に、外径Ｄ１が３９．７ｍｍ、外径Ｄ２が３９．５ｍｍであることが好ましい。なお、発泡ゴム層３００ｂは、上述した発泡ゴム層２００ｂと同様に、それぞれ独立している端部３０１および中央部３０２で構成され、境界面においてそれぞれ耐熱性の接着剤等により接着されて一体的に形成されている。
端部３０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央部３０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。
さらに、第２の実施の形態と同様に、中央部３０２は第１の硬度を有し、端部３０１は、第１の硬度より大きい第２の硬度を有する。
金属導電層１ｃは、内側に配置される発泡ゴム層３００ｂのうち端部３０１とのみ、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
中央部３０２と金属導電層１ｃの間には、空隙部分３０３が形成される。空隙部分３０３は、加熱ローラ１の半径方向に高さＨ１を有し、高さＨ１は１００μｍであることが好ましい。
よって、金属導電層１ｃと接着されていない中央部３０２は、熱膨張や熱収縮による発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
また、中央部３０２では、要求されている一定以上のニップ幅が維持できるため、高い画質の画像が得られる。さらに、金属導電層１ｃと接着されていない中央部３０２では、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗を軽減でき、より長いライフを維持できる。さらにまた、十分な接着強度が確保される範囲の第２の硬度を有する端部３０１では、金属導電層１ｃが加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
また、端部３０１の外周面上には、図６に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば端部３０１の軸方向の距離Ｌ１１）のくぼみを設けた溝である通気孔３０４が、複数形成できる。通気孔３０４は、図面の矢印Ａの方向から見て、端部３０１の外周面上に、例えば回転ローラの軸に向かって凹んでいる半円形状に形成される。
また、中央部３０２では、要求されている一定以上のニップ幅が維持できるため、高い画質の画像が得られる。さらに、金属導電層１ｃと接着されていない中央部３０２では、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層１ｂの消耗を軽減でき、より長いライフを維持できる。さらにまた、十分な接着強度が確保される範囲の第２の硬度を有する端部３０１では、金属導電層１ｃが加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
また、端部３０１の外周面上には、図６に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば端部３０１の軸方向の距離Ｌ１１）のくぼみを設けた溝である通気孔３０４が、複数形成できる。通気孔３０４は、図面の矢印Ａの方向から見て、端部３０１の外周面上に、例えば回転ローラの軸に向かって凹んでいる半円形状に形成される。
金属導電層１ｃは、端部３０１のうち通気孔３０４が形成されていない領域と、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
発泡ゴム層３００ｂに形成される気泡が、金属導電層１ｃにより提供される熱を蓄えることにより、この熱はより効率的に利用される。しかし、金属導電層１ｃとの接着により、発泡ゴム層３００ｂの熱膨張や熱収縮が制限されている環境では、上述したような問題が発生する虞がある。
通気孔３０４は、金属導電層１ｃと発泡ゴム層３００ｂとが向かい合う領域に、すなわち空隙部分３０３に存在する熱を、空隙部分３０３の外に導くことができる。このため、発泡ゴム層３００ｂの熱膨張や熱収縮による、発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
発泡ゴム層３００ｂに形成される気泡が、金属導電層１ｃにより提供される熱を蓄えることにより、この熱はより効率的に利用される。しかし、金属導電層１ｃとの接着により、発泡ゴム層３００ｂの熱膨張や熱収縮が制限されている環境では、上述したような問題が発生する虞がある。
通気孔３０４は、金属導電層１ｃと発泡ゴム層３００ｂとが向かい合う領域に、すなわち空隙部分３０３に存在する熱を、空隙部分３０３の外に導くことができる。このため、発泡ゴム層３００ｂの熱膨張や熱収縮による、発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
さらに、端部３０１には、図７に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さを有する通気孔３０５が、複数形成できる。この通気孔３０５も上述した通気孔３０４と同様に、空隙部分３０３に存在する熱を、空隙部分３０３の外に導くことができる。
通気孔３０５が形成される端部３０１は、一定の外径を有する円形が維持されているため、外周面の全面に接着剤を塗布できる。このため、製造工程の労力を軽減できるとともに、接着強度がより高まる。
なお、空隙部分３０４，３０５の大きさを調整することで、放出する熱の量を調節し、定着に要求される熱量を確保できることは言うまでもない。
また、図示しないが、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば中央部３０２の軸方向の距離Ｌ１２）を有する通気孔３０５は、発泡ゴム層３００ｂの中央部３０２に形成され、端部３０１に形成される通気孔３０５とつながっていてもよい。
通気孔３０５が形成される端部３０１は、一定の外径を有する円形が維持されているため、外周面の全面に接着剤を塗布できる。このため、製造工程の労力を軽減できるとともに、接着強度がより高まる。
なお、空隙部分３０４，３０５の大きさを調整することで、放出する熱の量を調節し、定着に要求される熱量を確保できることは言うまでもない。
また、図示しないが、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば中央部３０２の軸方向の距離Ｌ１２）を有する通気孔３０５は、発泡ゴム層３００ｂの中央部３０２に形成され、端部３０１に形成される通気孔３０５とつながっていてもよい。
（第４の実施の形態）
次に、図８を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側には、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃとを有する。
次に、図８を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側には、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃとを有する。
図８は、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
発泡ゴム層４００ｂは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径を有する。
金属導電層４００ｃは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径を有する円筒形のエンドレス部材である。また、金属導電層４００ｃは、軸方向の両方の端に位置され、厚みＤ３を有する端部４０１と、この端部４０１の間に位置され厚みＤ４を有する中央部４０２とを含む。
この厚みＤ３は、厚みＤ４に比べて厚く（長く）、本実施の例においては、厚みＤ３が１００μｍ、厚みＤ４が４０μｍである。
発泡ゴム層４００ｂは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径を有する。
金属導電層４００ｃは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径を有する円筒形のエンドレス部材である。また、金属導電層４００ｃは、軸方向の両方の端に位置され、厚みＤ３を有する端部４０１と、この端部４０１の間に位置され厚みＤ４を有する中央部４０２とを含む。
この厚みＤ３は、厚みＤ４に比べて厚く（長く）、本実施の例においては、厚みＤ３が１００μｍ、厚みＤ４が４０μｍである。
端部４０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央部４０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。
発泡ゴム層４００ｂは、外側に配置される金属導電層４００ｃのうち端部４０１と、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。この端部４０１において、所定の張力で保持されることにより、金属導電層４００ｃの接着されていない中央部４０２は、端部４０１の外径と同じ外径に維持されている。なお、金属導電層１ｃの外側に配置されるソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが、一定の外径に維持されていることは言うまでもない。
発泡ゴム層４００ｂは、外側に配置される金属導電層４００ｃのうち端部４０１と、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。この端部４０１において、所定の張力で保持されることにより、金属導電層４００ｃの接着されていない中央部４０２は、端部４０１の外径と同じ外径に維持されている。なお、金属導電層１ｃの外側に配置されるソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが、一定の外径に維持されていることは言うまでもない。
従って、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃの中央部４０２の間には、空隙部分４０３が形成される。空隙部分４０３は、加熱ローラ１の半径方向に高さＨ２を有し、端部４０１に支持されることにより、高さＨ２は６０μｍに維持されることが好ましい。
よって、発泡ゴム層４００ｂと接着されている端部４０１において、金属導電層の厚みがより厚いことにより、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃとの接着強度がより高まる。このため、金属導電層４００ｃが、加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
また、空隙部分４０３により、熱膨張や熱収縮による発泡ゴム層４００ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層４００ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。さらに、発泡ゴム層４００ｂは、金属導電層４００ｃの中央部４０２と接着されていないため、上述した接着による応力が軽減され、発泡ゴム層４００ｂの消耗や破泡を軽減でき、より長いライフを維持できる。
なお、厚みＤ４を有する端部４０１は、長さＬ１の厚さＤ３の円筒形状の金属部材に、厚みＤ３とＤ４の差分の厚みを有する金属部材を蒸着、あるいは接着剤等による接着等の方法を用いて一体的に形成されてもよい。
よって、発泡ゴム層４００ｂと接着されている端部４０１において、金属導電層の厚みがより厚いことにより、発泡ゴム層４００ｂと金属導電層４００ｃとの接着強度がより高まる。このため、金属導電層４００ｃが、加熱ローラ１の接着されている所定の位置から離れて破損することを防止できる。
また、空隙部分４０３により、熱膨張や熱収縮による発泡ゴム層４００ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層４００ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。さらに、発泡ゴム層４００ｂは、金属導電層４００ｃの中央部４０２と接着されていないため、上述した接着による応力が軽減され、発泡ゴム層４００ｂの消耗や破泡を軽減でき、より長いライフを維持できる。
なお、厚みＤ４を有する端部４０１は、長さＬ１の厚さＤ３の円筒形状の金属部材に、厚みＤ３とＤ４の差分の厚みを有する金属部材を蒸着、あるいは接着剤等による接着等の方法を用いて一体的に形成されてもよい。
（第５の実施の形態）
次に、図９を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側には、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとを有する。
次に、図９を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、芯棒１ａ、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、芯棒１ａの外側には、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとを有する。
図９は、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
発泡ゴム層５００ｂは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径Ｄ５を有する。
金属導電層５００ｃは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径および内径Ｄ６を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層５００ｃの厚みは、４０μｍであることが好ましい。
この内径Ｄ６は、外径Ｄ５に比べて長く、本実施の例においては、内径Ｄ６が３９．７ｍｍ、外径Ｄ５が３９．５ｍｍである。よって、金属導電層５００ｃの内側に発泡ゴム層５００ｂが配置されると、間に空隙ができる。
加熱ローラ１は、軸方向の両方の端に位置する端領域５０１と、この端領域５０１の間に位置する中央領域５０２とを含む。端領域５０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央領域５０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。
この端領域５０１において、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとの間には、スリーブ（スペーサ）５０３が配置される。スリーブ５０３は、長さＬ１１の高さを有する円筒形に形成できる。しかしながら、スリーブ５０３は、円筒形に限られず、例えば、一定の厚みを有する縦が長さＬ１１、横が直径Ｄ５の円の円周以下の長さである長方形に形成されてもよい。この場合、長方形状のスリーブ５０３は、丸めて発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとの間に収納される。
発泡ゴム層５００ｂは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径Ｄ５を有する。
金属導電層５００ｃは、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径および内径Ｄ６を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層５００ｃの厚みは、４０μｍであることが好ましい。
この内径Ｄ６は、外径Ｄ５に比べて長く、本実施の例においては、内径Ｄ６が３９．７ｍｍ、外径Ｄ５が３９．５ｍｍである。よって、金属導電層５００ｃの内側に発泡ゴム層５００ｂが配置されると、間に空隙ができる。
加熱ローラ１は、軸方向の両方の端に位置する端領域５０１と、この端領域５０１の間に位置する中央領域５０２とを含む。端領域５０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央領域５０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。
この端領域５０１において、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとの間には、スリーブ（スペーサ）５０３が配置される。スリーブ５０３は、長さＬ１１の高さを有する円筒形に形成できる。しかしながら、スリーブ５０３は、円筒形に限られず、例えば、一定の厚みを有する縦が長さＬ１１、横が直径Ｄ５の円の円周以下の長さである長方形に形成されてもよい。この場合、長方形状のスリーブ５０３は、丸めて発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃとの間に収納される。
スリーブ５０３の径および厚みＤ７は、外径Ｄ５と内径Ｄ６の差分から算出され、本実施の形態では、１００μｍである。
スリーブ５０３の材質は、熱による変形，熱収縮および熱膨張等の影響を受けにくいもの、例えばポリイミド等の樹脂を含むものが好ましく、金属導電層５００ｃに用いられる金属を含むものでもよい。
スリーブ５０３は、例えば耐熱性の接着剤等を用いて、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃと接着されている。すなわち、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃは直接的に接着されていない。
従って、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃの間のうち、加熱ローラ１の中央領域５０２において、空隙部分５０４が形成される。空隙部分５０４は、加熱ローラ１の半径方向に、スリーブ５０３の厚みと同じ高さＤ７を有し、高さＤ７は、スリーブ５０３に支持されて１００μｍに維持されることが好ましい。
スリーブ５０３の材質は、熱による変形，熱収縮および熱膨張等の影響を受けにくいもの、例えばポリイミド等の樹脂を含むものが好ましく、金属導電層５００ｃに用いられる金属を含むものでもよい。
スリーブ５０３は、例えば耐熱性の接着剤等を用いて、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃと接着されている。すなわち、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃは直接的に接着されていない。
従って、発泡ゴム層５００ｂと金属導電層５００ｃの間のうち、加熱ローラ１の中央領域５０２において、空隙部分５０４が形成される。空隙部分５０４は、加熱ローラ１の半径方向に、スリーブ５０３の厚みと同じ高さＤ７を有し、高さＤ７は、スリーブ５０３に支持されて１００μｍに維持されることが好ましい。
よって、スリーブ５０３で接着されている発泡ゴム層５００ｂおよび金属導電層５００ｃは、熱による変形，熱収縮および熱膨張等の影響が少ない。また、金属導電層５００ｃと接着されていない発泡ゴム層５００ｂは、金属導電層１ｃによって熱膨張や熱収縮が制限されにくい。また、発泡ゴム層５００ｂの中央部において、上述した接着による応力が軽減できる。このため、発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
なお、スリーブ５０３の外周面上には、図１０に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば長さＬ１１）のくぼみを設けた溝である通気孔５０５が、複数形成できる。通気孔５０５は、スリーブ５０３の外周面上状に、例えば回転ローラの軸に向かって凹んでいる半円形状に形成される。この通気孔５０５は、空隙部分５０４に存在する熱を空隙部分５０４の外に案内できる。金属導電層１ｃは、スリーブ５０３のうち通気孔５０５が形成されていない領域と、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
なお、スリーブ５０３の外周面上には、図１０に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば長さＬ１１）のくぼみを設けた溝である通気孔５０５が、複数形成できる。通気孔５０５は、スリーブ５０３の外周面上状に、例えば回転ローラの軸に向かって凹んでいる半円形状に形成される。この通気孔５０５は、空隙部分５０４に存在する熱を空隙部分５０４の外に案内できる。金属導電層１ｃは、スリーブ５０３のうち通気孔５０５が形成されていない領域と、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
よって、空隙部分５０４に存在する熱は、通気孔５０５から放出される。このため、発泡ゴム層５００ｂの熱膨張や熱収縮による、消耗や破泡を軽減でき、金属導電層１ｃが変形することによるニップ幅の変動の問題を改善できる。
さらに、スリーブ５０３の外周面上には、図１１に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えばスリーブ５０３の軸方向の距離Ｌ１１）を有し、加熱ローラ２の軸方向に対して所定の角度傾く線状にスリーブ５０３の外周面を切り欠く通気孔５０６を、複数形成できる。この通気孔５０６も上述した通気孔５０５と同様に、空隙部分５０４に存在する熱を空隙部分５０４の外に案内できる。
なお、空隙部分５０４の大きさを調整することで、放出する熱の量を調節し、定着に要求される熱量を確保できることは言うまでもない。
さらに、スリーブ５０３の外周面上には、図１１に示すように、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えばスリーブ５０３の軸方向の距離Ｌ１１）を有し、加熱ローラ２の軸方向に対して所定の角度傾く線状にスリーブ５０３の外周面を切り欠く通気孔５０６を、複数形成できる。この通気孔５０６も上述した通気孔５０５と同様に、空隙部分５０４に存在する熱を空隙部分５０４の外に案内できる。
なお、空隙部分５０４の大きさを調整することで、放出する熱の量を調節し、定着に要求される熱量を確保できることは言うまでもない。
（第６の実施の形態）
次に、図１２を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、さらに、芯棒６００ａと、芯棒６００ａの外側に配置される発泡ゴム層６００ｂおよび金属導電層６００ｃとを有する。
次に、図１２を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
上述したとおり、加熱ローラ１は、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを有し、さらに、芯棒６００ａと、芯棒６００ａの外側に配置される発泡ゴム層６００ｂおよび金属導電層６００ｃとを有する。
図１２は、芯棒６００ａ，発泡ゴム層６００ｂおよび金属導電層６００ｃの加熱ローラ１の軸方向の断面図を示す。
芯棒６００ａは、軸方向の両方の端に位置され、外径Ｄ８を有する端部６０１と、この端部６０１の間に位置され、外径Ｄ９を有する中央部６０２とを含む。この外径Ｄ８は、外径Ｄ９に比べて長い。外径Ｄ８と外径Ｄ９の差分は、後に詳細に説明するが、発泡ゴム層６００ｂの材質等に応じて、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる範囲で決定される。例えば、１ｍｍ以上の差分を有することが好ましい。
端部６０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央部６０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。また、芯棒６００ａは、内側に中空部、例えば両方の端部６０１と中央部６０２の内側を貫く中空部、を有する形状が好ましい。
芯棒６００ａは、軸方向の両方の端に位置され、外径Ｄ８を有する端部６０１と、この端部６０１の間に位置され、外径Ｄ９を有する中央部６０２とを含む。この外径Ｄ８は、外径Ｄ９に比べて長い。外径Ｄ８と外径Ｄ９の差分は、後に詳細に説明するが、発泡ゴム層６００ｂの材質等に応じて、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる範囲で決定される。例えば、１ｍｍ以上の差分を有することが好ましい。
端部６０１は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有し、中央部６０２は、上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する。また、芯棒６００ａは、内側に中空部、例えば両方の端部６０１と中央部６０２の内側を貫く中空部、を有する形状が好ましい。
発泡ゴム層６００ｂは、軸方向に一定の外径を有する円筒形状の発泡体であって、例えば耐熱性の接着剤等を用いて芯棒６００ａに接着されている。あるいは、芯棒６００ａに発泡体が生成され、一定の外径に形成されるものであってもよい。なお、本実施の形態において、発泡ゴム層６００ｂの外径は３９．７ｍｍである。
発泡ゴム層６００ｂは、長さＬ１１を有し、芯棒６００ａの端部６０１の外側に位置する端部６０３と、長さＬ１２を有し、芯棒６００ａの中央部６０２の外側に位置する中央部６０４とを含む。
発泡ゴム層６００ｂの端部６０３は、厚みＤ１０を有する。発泡ゴム層６００ｂの中央部６０４は、厚みＤ１０より厚い（大きい）厚みＤ１１を有する。一定の外径および内径を有する円筒形のエンドレス部材である金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層６００ｂの全面と耐熱性の接着剤等で接着される。
発泡ゴム層６００ｂの中央部６０４は、より厚い厚みで形成されることにより、加圧ローラ２の圧力に対する反発力、すなわち芯棒６００ａの硬度に応じた抵抗力を吸収できる。従って、厚みＤ１０より厚い厚みＤ１１を有する中央部６０４は、端部６０３に比べて硬度が小さい。すなわち、中央部６０４は、しなやかに形状が変化できる。
よって、中央部６０４は、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる。
発泡ゴム層６００ｂは、長さＬ１１を有し、芯棒６００ａの端部６０１の外側に位置する端部６０３と、長さＬ１２を有し、芯棒６００ａの中央部６０２の外側に位置する中央部６０４とを含む。
発泡ゴム層６００ｂの端部６０３は、厚みＤ１０を有する。発泡ゴム層６００ｂの中央部６０４は、厚みＤ１０より厚い（大きい）厚みＤ１１を有する。一定の外径および内径を有する円筒形のエンドレス部材である金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層６００ｂの全面と耐熱性の接着剤等で接着される。
発泡ゴム層６００ｂの中央部６０４は、より厚い厚みで形成されることにより、加圧ローラ２の圧力に対する反発力、すなわち芯棒６００ａの硬度に応じた抵抗力を吸収できる。従って、厚みＤ１０より厚い厚みＤ１１を有する中央部６０４は、端部６０３に比べて硬度が小さい。すなわち、中央部６０４は、しなやかに形状が変化できる。
よって、中央部６０４は、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる。
また、図１３に示すように、加熱ローラ１は、芯棒６００ａと金属導電層６００ｃとの間に、加熱ローラ１の軸方向に一定の外径および内径を有する円筒形の発泡ゴム層７００ｂを有するものであってもよい。
発泡ゴム層７００ｂは、芯棒６００ａの端部６０１とのみ、耐熱性の接着剤等で接着される。金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層７００ｂの全面と耐熱性の接着剤等で接着される。発泡ゴム層７００ｂと芯棒６００ａの中央部６０２との間には、芯棒６００ａの外径Ｄ８および外径Ｄ９の差分に応じた空隙部分６０５が形成される。
この空隙部分６０５により芯棒６００ａの硬度に応じた反発力が吸収されて、硬度の小さい発泡ゴム層６００ｂの中央部では、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる。
また、芯棒６００ａの端部６０１には、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば端部６０１の軸方向の距離Ｌ１１）を有する通気孔６０６が、複数形成できる。この通気孔６０６は、空隙部分６０５に存在する熱を、空隙部分６０５の外に導くことができる。
よって、熱膨張により加熱ローラ１の硬度が大きくなり、一定以上のニップ幅が確保されない問題を改善できる。
発泡ゴム層７００ｂは、芯棒６００ａの端部６０１とのみ、耐熱性の接着剤等で接着される。金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層７００ｂの全面と耐熱性の接着剤等で接着される。発泡ゴム層７００ｂと芯棒６００ａの中央部６０２との間には、芯棒６００ａの外径Ｄ８および外径Ｄ９の差分に応じた空隙部分６０５が形成される。
この空隙部分６０５により芯棒６００ａの硬度に応じた反発力が吸収されて、硬度の小さい発泡ゴム層６００ｂの中央部では、高い画質の画像を得るために、一定以上のニップ幅を確保できる。
また、芯棒６００ａの端部６０１には、加熱ローラ１の軸方向に所定の長さ（例えば端部６０１の軸方向の距離Ｌ１１）を有する通気孔６０６が、複数形成できる。この通気孔６０６は、空隙部分６０５に存在する熱を、空隙部分６０５の外に導くことができる。
よって、熱膨張により加熱ローラ１の硬度が大きくなり、一定以上のニップ幅が確保されない問題を改善できる。
なお、図１２に示す金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層６００ｂの端部６０３とのみ、接着されてもよい。また、図１３に示す金属導電層６００ｃは、発泡ゴム層７００ｂの端部、すなわち、発泡ゴム層７００ｂの長手方向の端から長さＬ１１の領域、とのみ接着されてもよい。芯棒６００ａ，発泡ゴム層７００ｂ，金属導電層６００ｃは、それぞれ上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有する領域においてのみ、接着される。
よって、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層６００ｂの破泡および消耗が軽減され、より長いライフが維持される。
よって、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層６００ｂの破泡および消耗が軽減され、より長いライフが維持される。
（第７の実施の形態）
次に、図１４ないし１７を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
図１４に示すとおり、加熱ローラ１は、発泡ゴム層１ｂを有し、発泡ゴム層１ｂの内側に配置される芯棒８００ａと、外側に配置される金属導電層８００ｃを有する。金属導電層８００ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが形成されてもよい。
次に、図１４ないし１７を用いて、加熱ローラ１のさらに異なる例について詳細に説明する。
図１４に示すとおり、加熱ローラ１は、発泡ゴム層１ｂを有し、発泡ゴム層１ｂの内側に配置される芯棒８００ａと、外側に配置される金属導電層８００ｃを有する。金属導電層８００ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが形成されてもよい。
図１５は、芯棒８００ａの斜視図を示す。
芯棒８００ａは、円筒形状に形成され、内側に中空部８０１を有する。この中空部８０１は、芯棒８００ａに形成される換気口８０２によって、外周面の外側とつながれている。
この芯棒８００ａの外周面は、発泡ゴム層１ｂと耐熱性の接着剤等により接着される。金属導電層８００ｃの制限や加圧ローラ２から圧力等の応力が加わると、発泡ゴム層１ｂに含まれる空気は、換気口８０２を通って、中空部８０１から加熱ローラ１の外に案内される。従って、発泡ゴム層１ｂで熱膨張された空気は、中空部８０１から加熱ローラ１の外に案内されることにより、加熱ローラ１の硬度が要求されるニップ幅を確保するための硬度範囲より大きくなることを防止できる。
芯棒８００ａは、円筒形状に形成され、内側に中空部８０１を有する。この中空部８０１は、芯棒８００ａに形成される換気口８０２によって、外周面の外側とつながれている。
この芯棒８００ａの外周面は、発泡ゴム層１ｂと耐熱性の接着剤等により接着される。金属導電層８００ｃの制限や加圧ローラ２から圧力等の応力が加わると、発泡ゴム層１ｂに含まれる空気は、換気口８０２を通って、中空部８０１から加熱ローラ１の外に案内される。従って、発泡ゴム層１ｂで熱膨張された空気は、中空部８０１から加熱ローラ１の外に案内されることにより、加熱ローラ１の硬度が要求されるニップ幅を確保するための硬度範囲より大きくなることを防止できる。
図１６は、金属導電層８００ｃの斜視図を示す。
金属導電層８００ｃは、一定の外径および内径を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層８００ｃは、第１の材質により構成される第１の層８０３と、第１の層８０３の周りに位置し第２の材質により構成される第２の層８０４を含む。
金属導電層８００ｃは、一定の外径および内径を有する円筒形のエンドレス部材である。金属導電層８００ｃは、第１の材質により構成される第１の層８０３と、第１の層８０３の周りに位置し第２の材質により構成される第２の層８０４を含む。
第１の層８０３は、厚みＤ１２の円筒形に形成され、第２の層８０４は、厚みＤ１３の円筒形に形成される。厚みＤ１２，１３が第１，２の材質に応じて任意に選択されることで、金属導電層８００ｃの硬度は調節される。なお、金属導電層８００ｃは、発泡ゴム層１ｂの硬度との差を縮めて応力による発泡ゴム層１ｂの消耗や破泡を防ぐため、小さい硬度を有することが好ましい。
本実施の形態においては、第１の材質はニッケル、第２の材質は銅であり、第１，２の層８０３，８０４は、それぞれ２０μｍに形成される。また、第１，２の材質の組み合わせはこれに限られず、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。なお、第１，２の層８０３，８０４は、境界面において耐熱性の接着剤等を用いて接着されてもよく、また、蒸着等により一体的に形成されてもよい。
本実施の形態においては、第１の材質はニッケル、第２の材質は銅であり、第１，２の層８０３，８０４は、それぞれ２０μｍに形成される。また、第１，２の材質の組み合わせはこれに限られず、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。なお、第１，２の層８０３，８０４は、境界面において耐熱性の接着剤等を用いて接着されてもよく、また、蒸着等により一体的に形成されてもよい。
金属導電層８００ｃは、発泡ゴム層１ｂの全面と耐熱性の接着剤等で接着される。なお、金属導電層８００ｃは、発泡ゴム層１ｂの端部、すなわち、発泡ゴム層１ｂの長手方向の端から長さＬ１１の領域、とのみ接着されてもよい。
本実施の形態では、金属導電層８００ｃは２層構造で説明したが、３層以上の構造であってもよい。なお、それぞれの層の材質は、ステンレス鋼、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。
本実施の形態では、金属導電層８００ｃは２層構造で説明したが、３層以上の構造であってもよい。なお、それぞれの層の材質は、ステンレス鋼、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。
また、金属導電層８００ｃは、図１７に示すように、加熱ローラ１の長手方向の両端に形成される第１の内層８０５と、長手方向の中央に形成される第２の内層８０６と、第１の内層８０５の外側に形成される第１の外層８０７と、第２の内層８０６の外側に形成される第２の外層８０８を含み、それぞれ所定の材質により構成される。なお、第１，２の内層８０５，８０６および第１，２の外層８０７，８０８は、境界面において耐熱性の接着剤等を用いて接着されてもよく、また、蒸着等により一体的に形成されてもよい。
第１の内層８０５および第１の外層８０７は、それぞれ上述した所定の範囲で決定される長さＬ１１を有する領域（第１の領域）を含み、第２の内層８０６および第２の外層８０８は、それぞれ上述した所定の範囲で決定される長さＬ１２を有する領域（第２の領域）を含む。発泡ゴム層１ｂとの高い接着強度（固定強度）が要求される第２の領域でおいては硬度を大きくすることが求められ、一定以上のニップ幅が要求される第１の領域においては硬度を小さくすることが求められる。よって、構成される材質を任意に選択することで、上述したように、金属導電層８００ｃの硬度を調整できる。
本実施の形態においては、第１の内層８０５，第２の内層８０６および第１の外層８０７はニッケル、第２の外層８０８は銅であり、それぞれ厚み２０μｍの円筒形に形成される。従って、第１の領域の硬度は、第２の領域の硬度より大きい。
また、第１，２の内層８０５，８０６および第１，２の外層８０７，８０８の材質の組み合わせはこれに限られず、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。なお、第１，２の内層８０５，８０６および第１，２の外層８０７，８０８は、それぞれ境界面において耐熱性の接着剤等を用いて接着されてもよく、また、蒸着等により一体的に形成されてもよい。
なお、上に説明した少なくとも２つ以上の層を含む金属導電層８００ｃは、上述した芯棒１ａおよび発泡ゴム層１ｂの外側にそなえられてもよい。
本実施の形態においては、第１の内層８０５，第２の内層８０６および第１の外層８０７はニッケル、第２の外層８０８は銅であり、それぞれ厚み２０μｍの円筒形に形成される。従って、第１の領域の硬度は、第２の領域の硬度より大きい。
また、第１，２の内層８０５，８０６および第１，２の外層８０７，８０８の材質の組み合わせはこれに限られず、ニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材から任意に選択できる。なお、第１，２の内層８０５，８０６および第１，２の外層８０７，８０８は、それぞれ境界面において耐熱性の接着剤等を用いて接着されてもよく、また、蒸着等により一体的に形成されてもよい。
なお、上に説明した少なくとも２つ以上の層を含む金属導電層８００ｃは、上述した芯棒１ａおよび発泡ゴム層１ｂの外側にそなえられてもよい。
以上第１〜７の実施の形態で説明した芯棒、発泡ゴム層および金属導電層は任意に組み合わせて使用できる。例えば、図３に示した発泡ゴム層１ｂと、図１４ないし１６に示した芯棒８００ａおよび金属導電層８００ｃとを備える加熱ローラ１であってもよい。また、図５に示した発泡ゴム層３００ｂと、図１４ないし１６に示した芯棒８００ａおよび金属導電層８００ｃとを備える加熱ローラ１であってもよい。
なお、上述した第１〜７の実施の形態で説明した加熱ローラ１の構成は、加圧ローラ２に適用されてもよい。
なお、上述した第１〜７の実施の形態で説明した加熱ローラ１の構成は、加圧ローラ２に適用されてもよい。
（第８の実施の形態）
次に、図１８（ａ）〜（ｇ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図１８（ａ）は、加熱ローラの軸方向の断面図を示す。
加熱ローラ２０は、金属導電層２０ｃ、発泡ゴム層２０ｂを有する。発泡ゴム層２０ｂの内側には、芯棒１ａを、金属導電層２０ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを備えてもよい。
次に、図１８（ａ）〜（ｇ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図１８（ａ）は、加熱ローラの軸方向の断面図を示す。
加熱ローラ２０は、金属導電層２０ｃ、発泡ゴム層２０ｂを有する。発泡ゴム層２０ｂの内側には、芯棒１ａを、金属導電層２０ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅを備えてもよい。
金属導電層２０ｃは、一様に内径Ｄ１４の内周面を有する。
発泡ゴム層２０ｂは、最も大きい外径Ｄ１４を有する端部２１ｂと、最も小さい外径Ｄ１５を有する中央部２２ｂを含む。
端部２１ｂの内側には、中央に近づくに従って軸方向に次第に外径が小さくなるコーン部２３ｂが、中央部２２ｂの両端には、中央に近づくに従って軸方向に次第に外径が小さくなるコーン部２４ｂが形成される。詳細に説明すると、コーン部２３ｂの外径は、最大外径Ｄ１４から外径Ｄ１６まで次第に小さくなり、コーン部２４ｂの外径は、外径Ｄ１６から最小外径Ｄ１５まで次第に小さくなる。なお、外径Ｄ１６は、外径Ｄ１４より小さくかつ外径Ｄ１５より大きい所定の値を有する。
コーン部２３ｂ，２４ｂの外周面は、断面図で直線的に示されるように、一定の割合で外径が次第に減少している円錐状（テーパー状）であって、このような形状の面を以下テーパー面と記して説明する。なお、端部２１ｂ，中央部２２ｂのように、軸方向に一定の外径を有する面を、以下、円筒面と記して説明する。
発泡ゴム層２０ｂは、最も大きい外径Ｄ１４を有する端部２１ｂと、最も小さい外径Ｄ１５を有する中央部２２ｂを含む。
端部２１ｂの内側には、中央に近づくに従って軸方向に次第に外径が小さくなるコーン部２３ｂが、中央部２２ｂの両端には、中央に近づくに従って軸方向に次第に外径が小さくなるコーン部２４ｂが形成される。詳細に説明すると、コーン部２３ｂの外径は、最大外径Ｄ１４から外径Ｄ１６まで次第に小さくなり、コーン部２４ｂの外径は、外径Ｄ１６から最小外径Ｄ１５まで次第に小さくなる。なお、外径Ｄ１６は、外径Ｄ１４より小さくかつ外径Ｄ１５より大きい所定の値を有する。
コーン部２３ｂ，２４ｂの外周面は、断面図で直線的に示されるように、一定の割合で外径が次第に減少している円錐状（テーパー状）であって、このような形状の面を以下テーパー面と記して説明する。なお、端部２１ｂ，中央部２２ｂのように、軸方向に一定の外径を有する面を、以下、円筒面と記して説明する。
端部２１ｂは、軸方向に長さＬ１３を有し、外周面が金属導電層２０ｃと接触している。金属導電層２０ｃと端部２１ｂは、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
また、発泡ゴム層２０ｂは、金属導電層２０ｃと非接触となる部分において、軸方向の長さＬ１４を有する。（４）長さＬ１４は、中央部２２ｂ，コーン部２３ｂ，２４ｂの軸方向の長さの和であって、長さＬ１３が、（３）十分な接着強度が確保される範囲であればよい。
さらに、端部２１ｂとコーン部２３ｂとの間には、段差２５があり、加圧ローラ２から所定の圧力が提供されると、金属導電層２０ｃの表面にも段差が形成される虞がある。このため、段差２５は、画像形成領域外であることが好ましい。
また、発泡ゴム層２０ｂは、金属導電層２０ｃと非接触となる部分において、軸方向の長さＬ１４を有する。（４）長さＬ１４は、中央部２２ｂ，コーン部２３ｂ，２４ｂの軸方向の長さの和であって、長さＬ１３が、（３）十分な接着強度が確保される範囲であればよい。
さらに、端部２１ｂとコーン部２３ｂとの間には、段差２５があり、加圧ローラ２から所定の圧力が提供されると、金属導電層２０ｃの表面にも段差が形成される虞がある。このため、段差２５は、画像形成領域外であることが好ましい。
このように、金属導電層２０ｃは、発泡ゴム層２０ｂのコーン部２３ｂ，２４ｂと接着されず、端部２１ｂ以外の発泡ゴム層と金属導電層２０ｂとの間には空隙が形成されることが好ましい。発泡ゴム層２０ｂは、金属導電層２０ｃの端部２１ｂ、コーン部２３ｂ，２４ｂと接着されず、間に空隙が形成されることが好ましい。なお、本実施の形態においては、外径Ｄ１４と外径Ｄ１５は、少なくとも直径で０．１〜２ｍｍ（すなわち半径０．０５〜１ｍｍ）の差Ｈ３を有する。
発泡ゴム層２０ｂは、軸２６に対称であって、軸と垂直な断面は、所定の半径を有する円である。また、発泡ゴム層２０ｂは、径方向の中心線２７に対称である。
尚、発泡ゴム層としての端部、コーン部は一体に形成されてもよく、また、複数部材を組み合わせて構成してもよい。複数部材を組み合わせる場合には、組み合わせ部分を接着してもよいが、若干の空隙を設けてもよい。この場合、軸は、図１５に示したものを用いることにより、ローラ外部と上記空隙との間に空気の通り道を形成することができ、ローラ内部の空気圧を調整することができる。
尚、発泡ゴム層としての端部、コーン部は一体に形成されてもよく、また、複数部材を組み合わせて構成してもよい。複数部材を組み合わせる場合には、組み合わせ部分を接着してもよいが、若干の空隙を設けてもよい。この場合、軸は、図１５に示したものを用いることにより、ローラ外部と上記空隙との間に空気の通り道を形成することができ、ローラ内部の空気圧を調整することができる。
ところで、加熱ローラおよび加圧ローラの間を、所定の熱および圧力が提供されながら搬送される被転写材は、膨張による伸びが吸収されずに、表面が皺になる問題がある。
本実施の形態の加熱ローラ２０は、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する発泡ゴム層２０ｂを含むものであって、所定の張力を提供する加圧ローラ２との間を被転写材が通過する場合、中央に比べて外側の方が、被転写材の搬送スピードが早くなる。
従って、加熱ローラ２０と加圧ローラ２の間に位置され、ローラの回転により移動される被転写材は、軸方向の両端側に引っ張られるようにローラの間を通過するため、皺の形成を抑制できる。また、被転写材の中心が中心線９１５付近を通過する場合、偏った応力の発生を防止できるため、被転写材は、軸と垂直な方向に移動され、さらに皺が形成されにくい。
本実施の形態の加熱ローラ２０は、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する発泡ゴム層２０ｂを含むものであって、所定の張力を提供する加圧ローラ２との間を被転写材が通過する場合、中央に比べて外側の方が、被転写材の搬送スピードが早くなる。
従って、加熱ローラ２０と加圧ローラ２の間に位置され、ローラの回転により移動される被転写材は、軸方向の両端側に引っ張られるようにローラの間を通過するため、皺の形成を抑制できる。また、被転写材の中心が中心線９１５付近を通過する場合、偏った応力の発生を防止できるため、被転写材は、軸と垂直な方向に移動され、さらに皺が形成されにくい。
また、金属導電層２０ｃと接着されていない中央部２２ｂ，コーン部２３ｂ，２４ｂは、金属導電層２０ｃからの熱による熱膨張や熱収縮の影響が軽減される。すなわち、熱膨張した際、金属導電層２０ｃに制限されることによる発泡ゴム層２０ｂの消耗や破泡を軽減でき、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬度を維持できる。さらに、上述した接着による応力が軽減されるため、発泡ゴム層２０ｂの破泡および消耗が軽減され、より長いライフが維持される。
なお、金属導電層２０ｃは、内径が端部２１ｂの外径Ｄ１４以下であればよく、内側に、後に図２０（ａ），（ｂ）を用いて説明する所謂しまり嵌めで発泡ゴム層２０ｂが配置されてもよい。すなわち、発泡ゴム層２０ｂは、長さＬ１４で定義される領域においても、一部あるいは全部の外周面で、金属導電層２０ｃと接触していてもよい。このような構成であっても、同様の効果が得られる。
次に、発泡ゴム層２０ｂの変形例を説明する。
図１８（ｂ）に示す通り、発泡ゴム層３１ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３１１ｂと、最小外径Ｄ１５の円筒面を有する中央部３１２ｂと、端部３１１ｂと中央部３１２ｂの間に位置され、中央部３１２ｂに向かって外径が次第に減少しているテーパー面を有するコーン部３１３ｂを含む。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｂ）に示す通り、発泡ゴム層３１ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３１１ｂと、最小外径Ｄ１５の円筒面を有する中央部３１２ｂと、端部３１１ｂと中央部３１２ｂの間に位置され、中央部３１２ｂに向かって外径が次第に減少しているテーパー面を有するコーン部３１３ｂを含む。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｃ）に示す通り、発泡ゴム層３２ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３２１ｂと、最小外径Ｄ１５に向かって外径が次第に減少しているテーパー面を有するコーン部３２２ｂを含む。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｄ）に示す通り、発泡ゴム層３３ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３３１ｂと、最小外径Ｄ１５の円筒面を有する中央部３３２ｂと、端部３３１ｂと中央部３３２ｂの間に位置され、中央部３３２ｂに向かって外径が次第に減少しているテーパー面を有するコーン部３３３ｂ，３３４ｂを含む。また、発泡ゴム層３３ｂの外径が中央に向かって穏やかに減少するように、中央部３３２ｂは所定の長さＬ１５、コーン部３３３ｂは所定の長さＬ１６、コーン部３３４ｂは所定の長さＬ１７を、それぞれ軸方向に有する。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｅ）に示す通り、発泡ゴム層３４ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３４１ｂと、最小外径Ｄ１５の円筒面を有する中央部３４２ｂと、中央部３４２ｂの両端に位置され、中央部３４２ｂに向かって外径が次第に減少しているテーパー面を有するコーン部３４３ｂと、コーン部３４３ｂの外側に位置され、外径Ｄ１４より小さくかつ外径Ｄ１５より大きい外径Ｄ１６の円筒面を有する円筒部３４４ｂとを含む。なお、円筒部３４４ｂと端部３４１ｂとの間には、段差３４５が形成され、段差９５５は、画像形成に不良が生じない位置、例えば非通紙領域の所定の位置であることが好ましい。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｆ）に示す通り、発泡ゴム層３５ｂは、最大外径Ｄ１４の円筒面を有する端部３５１ｂと、軸方向での中央において最小外径Ｄ１５を有する中央部３５２ｂとを含む。中央部３５２ｂの外周面は、断面図で曲線的に示されるように、所定の割合で外径が両端から中央に向かって次第に減少しており、このような形状の面を以下曲面部と記して説明する。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
図１８（ｇ）に示す通り、発泡ゴム層３６ｂは、軸方向での両端において最大外径Ｄ１７を、中央において最小外径Ｄ１５を有し、断面図で曲線的に示されるように、所定の割合で外径が中央に向かって次第に減少している曲面部３６１ｂを有する。また、軸に対称であり、径の中心線に対称である。
また、発泡ゴム層３６ｂは、上に説明した発泡ゴム層３１ｂ〜３５ｂと異なり、両端において、金属導電層２０ｃと接触する所定の領域として円筒面に形成されていないが、例えば両端から軸方向の長さＬ１３の領域を、外側に配置される金属導電層２０ｃの内径Ｄ１４より大きい外径に形成することで、所謂しまり嵌めで金属導電層２０ｃと接触するための所定の領域を確保できる。
発泡ゴム層３１ｂ〜３６ｂは、金属導電層２０ｃの内側に配置された場合、金属導電層２０ｃと接触する部分のうち全面あるいは一部において、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
端部３１１ｂ，３２１ｂ，３３１ｂ，３４１ｂ，３５１ｂは、端部２１ｂと同様に、軸方向に長さＬ１３を有することが好ましく、両端部の間は、長さＬ１４であることが好ましい。
上に説明したとおり、発砲ゴム層３１ｂ〜３６ｂは、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有するため、中央に比べて外側の方が、被転写材の搬送スピードが早くなる。
（第９の実施の形態）
次に、図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
加熱ローラ４０は、金属導電層４０ｃと、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する発泡ゴム層として、例えば上に説明した発泡ゴム層２０ｂを有する。発泡ゴム層２０ｂの内側には、芯棒１ａを、金属導電層４０ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが配置されてもよい。
次に、図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
加熱ローラ４０は、金属導電層４０ｃと、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する発泡ゴム層として、例えば上に説明した発泡ゴム層２０ｂを有する。発泡ゴム層２０ｂの内側には、芯棒１ａを、金属導電層４０ｃの外側には、ソリッドゴム層１ｄおよび離型層１ｅが配置されてもよい。
図１９（ａ）は、発泡ゴム層２０ｂと金属導電層４０ｃの軸方向の断面図を示し、図１９（ｂ）は、金属導電層４０ｃの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層２０ｂは、例えば、図１８（ａ）に示した通り、端の最大外径Ｄ１４から、中央の最小外径Ｄ１５に向かって軸方向に次第に小さくなる外径を有する。
発泡ゴム層２０ｂは、例えば、図１８（ａ）に示した通り、端の最大外径Ｄ１４から、中央の最小外径Ｄ１５に向かって軸方向に次第に小さくなる外径を有する。
図１９（ｂ）に示す通り、金属導電層４０ｃは、最大内径Ｄ１４の円筒面を有する端部４１ｃと、軸方向の中心で最小内径Ｄ１８を有する中央部４２ｃを含む。中央部４２ｃは、両端から最小内径Ｄ１８に向かって内径が次第に減少している曲面部を含む。また、金属導電層４０ｃは、軸方向において一定の厚さ、例えば４０μｍに形成される。よって、金属導電層４０ｃの外周面も内周面と同様に、外径が両端において最も大きく中央に向かって次第に小さくなる曲面部からなる。
金属導電層４０ｃの内径Ｄ１８は、発泡ゴム層２０ｂの最小外径Ｄ１５より大きい。
金属導電層４０ｃの内径Ｄ１８は、発泡ゴム層２０ｂの最小外径Ｄ１５より大きい。
図１９（ａ）に示す通り、金属導電層４０ｃの端部４１ｃは、軸方向に長さＬ１３を有し、内周面において発泡ゴム層２０ｂと接触している。金属導電層４０ｃと発泡ゴム層２０ｂは、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
金属導電層４０ｃの中央部４２ｃは、軸方向に長さＬ１４を有し、発砲ゴム２０ｂと接着せず、間に空隙が形成されることが好ましい。
金属導電層４０ｃの中央部４２ｃは、軸方向に長さＬ１４を有し、発砲ゴム２０ｂと接着せず、間に空隙が形成されることが好ましい。
なお、本実施の形態においては、内径Ｄ１８と外径Ｄ１５は、少なくとも直径で０．１〜２ｍｍ（すなわち半径０．０５〜１ｍｍ）の差Ｈ４を有する。また、端部４１ｃおよび中央部４２ｃの和、すなわち金属導電層４０ｃの軸方向の長さはＬ１であって、例えば３３０ｍｍであることが好ましい。
なお、端部４１ｃと中央部４２ｃとの間には、境界４３が形成されており、これは、加圧ローラ２から圧力が提供されることにより、境界４３と加圧ローラ２との間を通過した被転写材に、画像不良を招く虞がある。このため、境界４３が、画像形成に不良が生じない所定の位置となるように、Ｌ１４は、所定の長さに決定されることが好ましい。よって、上に説明した通り、（４）長さＬ１４は、通紙領域以上の長さであって、通紙領域と非通紙領域を含んでもよい。また、（３）長さＬ１３が、十分な接着強度が確保される範囲で決定されてもよい。
上述の通り、加熱ローラ４０は、軸方向に異なる外径の外周面を有し、両端において最も大きく中央に向かって次第に小さくなる外径を有する。これにより、軸方向の中央（内側）に比べて端部（外側）の方において、被転写材の搬送スピードが速い。従って、搬送される被転写材は、軸方向の両端に引っ張られるように加熱ローラ４０と加圧ローラ２の間を通過するため、皺の発生を抑制できる。
次に、図１９（ｃ）を用いて、両端において最も大きく中央に向かって次第に小さくなる金属導電層のさらに異なる例を説明する。
金属導電層４４ｃは、曲面部４５だけからなる外周面を有する。
また、金属導電層４４ｃは、内側に例えば図１８（ｇ）に示した発泡ゴム層３６ｂが配置されてもよい。発泡ゴム層３６ｂは、例えば長さＬ１３で定義される金属導電層４４ｃの端部と接着され、少なくとも通紙領域を含む金属導電層４４ｃの中央部とは非接着で、間に空隙を有することが好ましい。
この構成により、金属導電層４４ｃの表面には、境界が形成されず、画像不良が形成される虞がない。
金属導電層４４ｃは、曲面部４５だけからなる外周面を有する。
また、金属導電層４４ｃは、内側に例えば図１８（ｇ）に示した発泡ゴム層３６ｂが配置されてもよい。発泡ゴム層３６ｂは、例えば長さＬ１３で定義される金属導電層４４ｃの端部と接着され、少なくとも通紙領域を含む金属導電層４４ｃの中央部とは非接着で、間に空隙を有することが好ましい。
この構成により、金属導電層４４ｃの表面には、境界が形成されず、画像不良が形成される虞がない。
なお、本実施の形態においては、発泡ゴム層２０ｂを例として説明したが、例えば、図１８（ｂ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層４０ｃの内側に備えるものであってもよい。
また、金属導電層４０ｃ，４４ｃは、軸に対称であり、径方向の中心線に対称であることは言うまでもない。
また、金属導電層４０ｃ，４４ｃは、軸に対称であり、径方向の中心線に対称であることは言うまでもない。
（第１０の実施の形態）
次に、図２０（ａ）〜（ｅ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２０（ａ）に示す通り、加熱ローラ５０は、軸方向に長さＬ１２を有する中央部５１と、中央部５１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部５２，５３からなる。中央部５１は、第３の硬度を有し、端部５２，５３は、第３の硬度より大きい（硬い）第４の硬度を有する。
次に、図２０（ａ）〜（ｅ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２０（ａ）に示す通り、加熱ローラ５０は、軸方向に長さＬ１２を有する中央部５１と、中央部５１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部５２，５３からなる。中央部５１は、第３の硬度を有し、端部５２，５３は、第３の硬度より大きい（硬い）第４の硬度を有する。
加熱ローラ５０は、例えば、図２０（ｂ）に示すような、芯棒５０ａと、発泡ゴム層５０ｂと、金属導電層５０ｃとを有する。
芯棒５０ａは、軸方向で一様に外径Ｄ２０を有する。
発泡ゴム層５０ｂは、最小外径Ｄ２１を有し、中央部５１に対応する長さＬ１２を有する中央発泡ゴム層５１ｂと、最大外径Ｄ２２を有する端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂからなり、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、それぞれ端部５２，５３に対応する長さＬ１１を有する。
よって、中央発泡ゴム層５１ｂは、周方向に均一の厚さ（Ｄ２１−Ｄ２０）／２を有し、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、周方向に均一の厚さ（Ｄ２２−Ｄ２０）／２を有する。
金属導電層５０ｃは、軸方向で一様に内径Ｄ２３を有する。
このように、中央部と端部において異なる硬度を有する加熱ローラ５０は、金属導電層の内側に、中央部と端部の外径が異なる発泡ゴム層を有する。
芯棒５０ａは、軸方向で一様に外径Ｄ２０を有する。
発泡ゴム層５０ｂは、最小外径Ｄ２１を有し、中央部５１に対応する長さＬ１２を有する中央発泡ゴム層５１ｂと、最大外径Ｄ２２を有する端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂからなり、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、それぞれ端部５２，５３に対応する長さＬ１１を有する。
よって、中央発泡ゴム層５１ｂは、周方向に均一の厚さ（Ｄ２１−Ｄ２０）／２を有し、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、周方向に均一の厚さ（Ｄ２２−Ｄ２０）／２を有する。
金属導電層５０ｃは、軸方向で一様に内径Ｄ２３を有する。
このように、中央部と端部において異なる硬度を有する加熱ローラ５０は、金属導電層の内側に、中央部と端部の外径が異なる発泡ゴム層を有する。
次に、発泡ゴム層５０ｂと金属導電層５０ｃとの関係を説明する。
図２０（ｂ）に示す通り、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂの外径Ｄ２２は、金属導電層５０ｃの内径Ｄ２３よりも大きく、中央部発泡ゴム層５１ｂの外径Ｄ２１は、内径Ｄ２３よりも小さい。すなわち、Ｄ２１＜Ｄ２３＜Ｄ２２が成り立つ。
よって、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、しまり嵌めで金属導電層５０ｃに嵌め合わされ、両者の差分（Ｄ２２−Ｄ２３）／２である締めしろ５４に応じて所定の大きさ硬度である第４の硬度を有する。また、中央発泡ゴム層５１ｂと金属導電層５０ｃとの間には、両者の差分（Ｄ２３−Ｄ２１）／２である隙間５５（図２０（ａ）参照）が形成される。このように、中央に隙間を有し、端部においてしまり嵌めされる構成をタイプαとして以下説明する。
図２０（ｂ）に示す通り、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂの外径Ｄ２２は、金属導電層５０ｃの内径Ｄ２３よりも大きく、中央部発泡ゴム層５１ｂの外径Ｄ２１は、内径Ｄ２３よりも小さい。すなわち、Ｄ２１＜Ｄ２３＜Ｄ２２が成り立つ。
よって、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、しまり嵌めで金属導電層５０ｃに嵌め合わされ、両者の差分（Ｄ２２−Ｄ２３）／２である締めしろ５４に応じて所定の大きさ硬度である第４の硬度を有する。また、中央発泡ゴム層５１ｂと金属導電層５０ｃとの間には、両者の差分（Ｄ２３−Ｄ２１）／２である隙間５５（図２０（ａ）参照）が形成される。このように、中央に隙間を有し、端部においてしまり嵌めされる構成をタイプαとして以下説明する。
一方、図２０（ｃ）に示すように、中央部発泡ゴム層５１ｂの外径Ｄ２１が、金属導電層５０ｃの内径Ｄ２３と同等である場合、金属導電層５０ｃと発泡ゴム層との間に隙間はないが、加熱ローラ５０の端部５２，５３は、締めしろ５４に応じた中央部５１の第３硬度より大きい第４の硬度を有する。すなわち、Ｄ２１＝Ｄ２３＜Ｄ２２が成り立つ。このように、中央で隙間がなく、端部においてしまり嵌めされる構成をタイプβとして以下説明する。
また、図２０（ｄ）に示すように、中央部発泡ゴム層５１ｂの外径Ｄ２１が、金属導電層５０ｃの内径Ｄ２３より大きい場合、金属導電層５０ｃと発泡ゴム層との間に隙間はなく、加熱ローラ５０の中央部の第３の硬度と端部の第４の硬度は、端部の締めしろ５４と中央部の締めしろ５６の差分に応じた差を有する。すなわち、Ｄ２３＜Ｄ２１＜Ｄ２２が成り立つ。このように、中央および端部においてしまり嵌めされる構成をタイプγとして以下説明する。
さらに、図２０（ｅ）に示すように、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂの外径Ｄ２２が、金属導電層５０ｃの内径Ｄ２３と同等である場合、金属導電層５０ｃと中央発泡ゴム層５１ｂとの間に隙間が形成され、加熱ローラ５０の中央部５１は、発泡ゴム層の中央部の外径Ｄ２１と端部の外径Ｄ２２の差分に応じた端部の第４の硬度より小さい第３硬度を有する。すなわち、Ｄ２１＜Ｄ２３＜Ｄ２２成り立つ。このように、中央で隙間があり、端部において隙間がなく嵌め合わされている構成をタイプδとして以下説明する。
上に説明したタイプα〜δの加熱ローラは、いずれも、中央部５１が、端部５２，５３の第４の硬度より小さい第３の硬度を有する。なお、第３の硬度は、高い画質の画像を得るため一定以上のニップ幅を確保できる範囲で、発泡ゴム層５０ｂ自身の硬度や、金属導電層５０ｃとの間に形成される隙間の体積により変化する。
また、第４の硬度は、しまり嵌めの場合、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂが、外から制限を与える金属導電層５０ｃに圧縮され、内側から金属導電層５０ｃに所定の圧力を与えるため、締めしろ５４の体積により変化する。なお、締めしろ５４は、嵌め合いにより圧縮される半径方向の大きさで表わす。
また、第４の硬度は、しまり嵌めの場合、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂが、外から制限を与える金属導電層５０ｃに圧縮され、内側から金属導電層５０ｃに所定の圧力を与えるため、締めしろ５４の体積により変化する。なお、締めしろ５４は、嵌め合いにより圧縮される半径方向の大きさで表わす。
本実施の形態では、表１に示すとおり、発泡ゴム層としてサンプル１〜３を用意して、ＪＩＳ６２５３−１９９７の加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法で規定されているタイプＥデュロメータにより、加熱ローラの両端部および中央部の硬度を測定した。なお、金属導電層は、全て内径４５ｍｍ、芯棒の外径は全て３０ｍｍである。
サンプル１は、タイプβであって、発泡ゴム層５０ｂは、中央部の外径Ｄ２１が４５．０ｍｍ、端部の外径Ｄ２２が４６．０ｍｍに形成されている。端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、締めしろ０．５ｍｍで金属導電層５０ｃと嵌め合わされている。
サンプル２は、タイプδであって、発泡ゴム層５０ｂは、中央部の外径Ｄ２１は４３．４ｍｍ、端部の外径Ｄ２２は、４５．０ｍｍに形成されている。中央部発泡ゴム層５１ｂは、隙間０．８ｍｍで、金属導電層とすきま嵌めされている。
サンプル３は、タイプαであって、発泡ゴム層５０ｂは、中央部の外径Ｄ２１は４４．４ｍｍ、端部の外径Ｄ２２は、４５．３ｍｍに形成されている。すなわち、中央発泡ゴム層５１ｂは、隙間０．３ｍｍで、金属導電層とすきま嵌めされ、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、締めしろ０．１５ｍｍで金属導電層５０ｃと嵌め合わされている。
サンプル４は、タイプαであって、発泡ゴム層５０ｂは、中央部の外径Ｄ２１は４４．０ｍｍ、端部の外径Ｄ２２は、４５．３ｍｍに形成されている。すなわち、中央発泡ゴム層５１ｂは、隙間０．５ｍｍで、金属導電層とすきま嵌めされ、端部発泡ゴム層５２ｂ，５３ｂは、締めしろ０．１５ｍｍで金属導電層５０ｃと嵌め合わされている。
表１は、サンプル１〜４は、加圧ローラによる圧力の提供がなく、加熱機構による熱の提供もない常温状態（ここでは２５℃）における、サンプル１〜４のそれぞれ端部５２の硬さＡ，中央部５１の硬さＢ，端部５３の硬さＣを示す。なお、硬さＡ〜Ｃは、一様の外径を有する発泡ゴム層の周方向の複数の点（ここでは４点）の平均値である。
図２１は、この計測結果をまとめたものであって、縦軸はタイプＥデュロメータの硬さＹｅを示し、横軸は金属導電層と発泡ゴム層の半径方向の差分Ｘｅ＝（Ｄ２３−Ｄ２１）／２を示す。なお、横軸において、「０」は金属導電層と発泡ゴム層との間に隙間がなくぴったり嵌めあっている状態を示し、「プラス」領域は両者に隙間が生じるすきま嵌め状態を示し、「マイナス」領域は両者の間にしまり嵌め状態を示す。
このように、金属導電層の内径Ｄ２３と芯棒の外径Ｄ２０が同一である場合、発泡ゴム層の中央部の外径Ｄ２１と端部の外径Ｄ２２を所定の範囲で変化させることにより、加熱ローラの硬さを変更できる。また、しまり嵌めである場合、その締めしろのサイズに応じて、すきま嵌めである場合は、隙間のサイズに応じて、加熱ローラは所定の硬さを有する。すなわち、タイプα〜δの加熱ローラのいずれであっても、金属導電層の内径Ｄ２３と芯棒の外径Ｄ２０の差分と、その間に配置される発泡ゴム層の厚さとの関係により、所定の第３，４の硬さを有することができる。
なお、金属導電層の内径が変化する場合、芯棒の外径をその分変化させ、発泡導電層の厚さを本実施の形態と同じにすることで、例えば、金属導電層の内径Ｄ２３が４０ｍｍであるとき、芯棒の外径Ｄ２０が２５ｍｍとされることにより、上述のような範囲の第３，４の硬さを有するローラを実現できる。
また、加熱ローラ５０は、図１８を用いて上に説明した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのように、両端において最大で、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する発泡ゴム層を備えてもよい。
なお、加熱ローラ５０の中央部５１は、高い画質の画像を得るため一定以上のニップ幅が確保できる範囲であればよく、例えば、図２１に示す通り、外径Ｄ２１が４０．８で、内径が４５．０ｍｍの金属導電層との間に、２．１ｍｍの隙間が形成されて、硬さＥ５０であってもよい。また、両ローラは、図２１で対応しているとおりのサイズに形成されて、硬さＥ５０〜５８の範囲であってもよい。
（第１１の実施の形態）
次に、図２２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２２（ａ）に示す通り、加熱ローラ６０は、発泡ゴム層６０ｂと、金属導電層６０ｃを有する。
発泡ゴム層６０ｂは、外径Ｄ２４を有する中央部６１ｂと、外径Ｄ２４より大きい外径Ｄ２５を有する端部６２ｂとを含む。本実施の形態においては、外径Ｄ２４が３９．５ｍｍ、外径Ｄ２５が３９．７ｍｍである。
次に、図２２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２２（ａ）に示す通り、加熱ローラ６０は、発泡ゴム層６０ｂと、金属導電層６０ｃを有する。
発泡ゴム層６０ｂは、外径Ｄ２４を有する中央部６１ｂと、外径Ｄ２４より大きい外径Ｄ２５を有する端部６２ｂとを含む。本実施の形態においては、外径Ｄ２４が３９．５ｍｍ、外径Ｄ２５が３９．７ｍｍである。
図２２（ｂ）に示す通り、金属導電層６０ｃは、軸方向に長さＬ１４を有する中央部６３ｃと、軸方向に長さＬ１３を有する端部６４ｃを含む。端部６４ｃには、金属導電層６０ｃの内側の空気を外側に案内できる複数の通気孔６５が形成される。本実施の形態では、通気孔６５は、直径１ｍｍの概略円に形成されることが好ましい。
金属導電層６０ｃの端部６４ｃは、この通気孔６５の孔をつぶさないように、内側に配置される発泡ゴム層６０ｂの外周面の一部と例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
金属導電層６０ｃと発泡ゴム層６０ｂの中央部６１ｂは非接着であり、間に空隙６６が形成されることが好ましい。空隙６６の空気あるいは金属導電層６０ｃと発泡ゴム層６０ｂ付近の空気は、発泡ゴム層６０ｂの端部６２ｂを通って、通気孔６５の外側に案内される。
従って、金属導電層６０ｃが加熱され、内側の空気が熱膨張した場合であっても、通気孔６５により、内側の空気は外側に案内される。
金属導電層６０ｃの端部６４ｃは、この通気孔６５の孔をつぶさないように、内側に配置される発泡ゴム層６０ｂの外周面の一部と例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着される。
金属導電層６０ｃと発泡ゴム層６０ｂの中央部６１ｂは非接着であり、間に空隙６６が形成されることが好ましい。空隙６６の空気あるいは金属導電層６０ｃと発泡ゴム層６０ｂ付近の空気は、発泡ゴム層６０ｂの端部６２ｂを通って、通気孔６５の外側に案内される。
従って、金属導電層６０ｃが加熱され、内側の空気が熱膨張した場合であっても、通気孔６５により、内側の空気は外側に案内される。
また、金属導電層６０ｃの中央部６３ｃの長さＬ１４は、（４）通紙領域以上の長さであって、通紙領域と非通紙領域を含んでもよい。また、端部６４ｃの長さＬ１３は、（１）非通紙領域として定義される範囲を含む長さであってもよく、（３）十分な接着強度が確保される範囲で決定されてもよい。なお、発泡ゴム６０ｂの端部６２ｂの長さＬ１１は、長さＬ１４以上であって、（２）非通紙領域に加えて通紙領域の一部を含む画像形成に不良が発生しない範囲を含んでもよい。このように、通気孔６５は、画像形成に不良が生じないように、通紙領域以外に形成されることが好ましい。
このため、加熱ローラ６０は、金属導電層６０ｃが加熱した場合であっても、熱膨張により硬さが高くなることが防止され、少なくとも通紙領域において、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
また、通気孔６５は、図２２（ｂ）に示した通り、無作為に複数形成されてもよいが、例えば、図２２（ｃ）に示す通り、径方向に並んで形成されてもよく、図２２（ｄ）に示す通り、端部６４ｃが網の目状に形成されてもよい。また、発泡ゴム層６０ｂのうち少なくとも端部６２ｂは、発泡体同士がつながっている連続泡であることが好ましい。
なお、本実施の形態の加熱ローラ６０は、発泡ゴム層６０ｂとして、軸方向に一様の外周面を有する円筒面からなるものを例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、図１８（ａ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層６０ｃの内側に備えるものであってもよい。
（第１２の実施の形態）
次に、図２３（ａ），（ｂ）および図２４（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２３（ａ）は、発泡ゴム層７０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層７０ｂは、外径Ｄ１を有する端部７１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部７２ｂからなり、軸方向に端部７１ｂおよび中央部７２ｂを貫通する通気孔７３を少なくとも１つ有する。
次に、図２３（ａ），（ｂ）および図２４（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２３（ａ）は、発泡ゴム層７０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層７０ｂは、外径Ｄ１を有する端部７１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部７２ｂからなり、軸方向に端部７１ｂおよび中央部７２ｂを貫通する通気孔７３を少なくとも１つ有する。
また、図２３（ｂ）は、発泡ゴム層７０ｂを含む加熱ローラ７０の端部７１ｂにおける断面図を示す。
加熱ローラ７０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層７０ｃと、金属導電層７０ｃの内側に配置される発泡ゴム層７０ｂと、発泡ゴム層７０ｂの内側に配置される芯棒１ａを有する。
端部７１ｂは、金属導電層７０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部７２ｂは、金属導電層７０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
加熱ローラ７０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層７０ｃと、金属導電層７０ｃの内側に配置される発泡ゴム層７０ｂと、発泡ゴム層７０ｂの内側に配置される芯棒１ａを有する。
端部７１ｂは、金属導電層７０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部７２ｂは、金属導電層７０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
端部７１ｂは、芯棒１ａと金属導電層７０ｃとの距離である、厚さＤ２６を有し、所定の領域に通気孔７３を有する。
通気孔７３は、分割線７４より外側かつ外径Ｄ２より内側、すなわち、分割線７４より大きく外径Ｄ２より小さい直径を有する領域に形成される。分割線７４は、加熱された金属導電層７０ｃからの熱が伝達されやすい外側と、実質的に熱が伝達されにくい内側を、説明上、分ける線であって、例えば、端部７１ｂの外径Ｄ１より厚さＤ２６の５０％の長さだけ半径が小さい円として定義される。
通気孔７３は、分割線７４より外側かつ外径Ｄ２より内側、すなわち、分割線７４より大きく外径Ｄ２より小さい直径を有する領域に形成される。分割線７４は、加熱された金属導電層７０ｃからの熱が伝達されやすい外側と、実質的に熱が伝達されにくい内側を、説明上、分ける線であって、例えば、端部７１ｂの外径Ｄ１より厚さＤ２６の５０％の長さだけ半径が小さい円として定義される。
これにより、金属導電層７０ｃにより温められた発泡ゴム層７０ｂの空気を、加熱ローラ７０の外側に、効率よく排出できる。
よって、加熱ローラ７０は、金属導電層７０ｃが加熱した場合であっても、熱膨張により硬度が高くなることが防止され、少なくとも通紙領域において、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
なお、本実施の形態の加熱ローラ７０は、発泡ゴム層７０ｂとして、軸方向に一様の外周面を有する円筒面からなるものを例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、図１８（ａ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層７０ｃの内側に備えるものであってもよい。
よって、加熱ローラ７０は、金属導電層７０ｃが加熱した場合であっても、熱膨張により硬度が高くなることが防止され、少なくとも通紙領域において、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
なお、本実施の形態の加熱ローラ７０は、発泡ゴム層７０ｂとして、軸方向に一様の外周面を有する円筒面からなるものを例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、図１８（ａ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層７０ｃの内側に備えるものであってもよい。
次に、図２４（ａ），（ｂ）を用いて、軸方向に貫通する通気孔を有する発泡ゴム層の異なる例について説明する。
図２４（ａ）は、発泡ゴム層８０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層８０ｂは、外径Ｄ１を有する端部８１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部８２ｂからなり、軸方向に端部８１ｂおよび中央部８２ｂを貫通し、かつ端部８１ｂおよび中央部８２ｂの外周面を切り欠く形状の通気孔８３を少なくとも１つ有する。
図２４（ａ）は、発泡ゴム層８０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層８０ｂは、外径Ｄ１を有する端部８１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部８２ｂからなり、軸方向に端部８１ｂおよび中央部８２ｂを貫通し、かつ端部８１ｂおよび中央部８２ｂの外周面を切り欠く形状の通気孔８３を少なくとも１つ有する。
また、図２４（ｂ）は、発泡ゴム層８０ｂを含む加熱ローラ８０の端部８１ａにおける断面図を示す。
加熱ローラ８０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層８０ｃと、金属導電層８０ｃの内側に配置される発泡ゴム層８０ｂと、発泡ゴム層８０ｂの内側に配置される芯棒１ａを有する。
端部８１ｂは、金属導電層８０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部８２ｂは、金属導電層８０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
加熱ローラ８０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層８０ｃと、金属導電層８０ｃの内側に配置される発泡ゴム層８０ｂと、発泡ゴム層８０ｂの内側に配置される芯棒１ａを有する。
端部８１ｂは、金属導電層８０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部８２ｂは、金属導電層８０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
端部８１ｂは、芯棒１ａと金属導電層８０ｃとの距離である、厚さＤ２７を有し、分割線８４より大きい直径を有する領域に形成される通気孔８３を有する。通気孔８３は、端部８１ｂおよび中央部８２ｂの外周面まで達する。なお、分割線８４は、端部８１ｂの外径Ｄ１より厚さＤ２７の５０％の長さだけ半径が小さい円として定義される。
これにより、金属導電層８０ｃと発泡ゴム層８０ｂの中央部８２ｂとの間に形成される空隙の空気を、より効率的に、通気孔８３を介して、外部に案内できる。
また、通気孔８３は、単なる切込みであってもよい。
これにより、金属導電層８０ｃと発泡ゴム層８０ｂの中央部８２ｂとの間に形成される空隙の空気を、より効率的に、通気孔８３を介して、外部に案内できる。
また、通気孔８３は、単なる切込みであってもよい。
なお、本実施の形態の加熱ローラ８０は、発泡ゴム層８０ｂとして、軸方向に一様の外周面を有する円筒面からなるものを例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、図１８（ａ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層７０ｃの内側に備えるものであってもよい。
（第１３の実施の形態）
次に、図２５（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２５（ａ）は、発泡ゴム層９０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層９０ｂは、外径Ｄ１を有する端部９１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部９２ｂからなり、軸方向に端部９１ｂおよび中央部９２ｂを貫通し、かつ端部９１ｂおよび中央部９２ｂを含む発泡ゴム層９０ｂの外周面および内周面を切り欠く形状の通気孔９３を少なくとも１つ有する。
次に、図２５（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２５（ａ）は、発泡ゴム層９０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層９０ｂは、外径Ｄ１を有する端部９１ｂと、外径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有する中央部９２ｂからなり、軸方向に端部９１ｂおよび中央部９２ｂを貫通し、かつ端部９１ｂおよび中央部９２ｂを含む発泡ゴム層９０ｂの外周面および内周面を切り欠く形状の通気孔９３を少なくとも１つ有する。
また、図２５（ｂ）は、発泡ゴム層９０ｂを含む加熱ローラ９０の端部９１ｂにおける断面図を示す。
加熱ローラ９０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層９０ｃと、金属導電層９０ｃの内側に配置される発泡ゴム層９０ｂと、発泡ゴム層９０ｂの内側に配置され、所定の接着方法で発泡ゴム層９０ｂを保持する芯棒１ａを有する。
端部９１ｂは、金属導電層９０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部９２ｂは、金属導電層９０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
加熱ローラ９０は、一様に内径Ｄ１を有する金属導電層９０ｃと、金属導電層９０ｃの内側に配置される発泡ゴム層９０ｂと、発泡ゴム層９０ｂの内側に配置され、所定の接着方法で発泡ゴム層９０ｂを保持する芯棒１ａを有する。
端部９１ｂは、金属導電層９０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部９２ｂは、金属導電層９０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
通気孔９３は、発泡ゴム層９０ｂの内周面から外周面に達する切り欠き形状であって、言い換えると、端部９１ｂおよび中央部９１ｂにおいて、それぞれの厚さと等しい、径方向の深さを有する。
これにより、金属導電層９０ｃと発泡ゴム層９０ｂの中央部９２ｂとの間に形成される空隙の空気、あるいは金属導電層９０ｃの内側の空気を、より効率的に、通気孔９３を介して、外部に案内できる。
よって、加熱ローラ９０は、金属導電層９０ｃが加熱した場合であっても、熱膨張により硬度が高くなることが防止され、少なくとも通紙領域において、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
これにより、金属導電層９０ｃと発泡ゴム層９０ｂの中央部９２ｂとの間に形成される空隙の空気、あるいは金属導電層９０ｃの内側の空気を、より効率的に、通気孔９３を介して、外部に案内できる。
よって、加熱ローラ９０は、金属導電層９０ｃが加熱した場合であっても、熱膨張により硬度が高くなることが防止され、少なくとも通紙領域において、高い画質の画像を得るため、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
なお、本実施の形態の加熱ローラ９０は、発泡ゴム層９０ｂとして、軸方向に一様の外周面を有する円筒面からなるものを例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、図１８（ａ）〜１８（ｆ）に示した発泡ゴム層２０ｂ，３１ｂ〜３６ｂのいずれか１つを金属導電層９０ｃの内側に備えるものであってもよい。
（第１４の実施の形態）
次に、図２６（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２６（ｂ）は、加熱ローラ１１０の中央部の断面図を示す。
加熱ローラ１１０は、一様に内径Ｄ１４を有する金属導電層１１０ｃと、金属導電層１１０ｃの内側に配置される発泡ゴム層１１０ｂと、発泡ゴム層１１０ｂの内側に配置される芯棒１１０ａを有する。
次に、図２６（ａ），（ｂ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２６（ｂ）は、加熱ローラ１１０の中央部の断面図を示す。
加熱ローラ１１０は、一様に内径Ｄ１４を有する金属導電層１１０ｃと、金属導電層１１０ｃの内側に配置される発泡ゴム層１１０ｂと、発泡ゴム層１１０ｂの内側に配置される芯棒１１０ａを有する。
芯棒１１０ａは、中空部１１１ａと換気口１１２ａを有し、外周面側すなわち発泡ゴム層１１０ｂと外部すなわち換気口１１２ａと隣接する両端部とをつなぐ構成を有する。なお、芯棒１１０ａは、例えば、図１５を用いて上に説明した芯棒８００ａのような構成でよい。
発泡ゴム層１１０ｂは、図２６（ａ）に示す通り、最大外径Ｄ１４を有する端部１１１ｂと、最小外径Ｄ１５を有する中央部１１２ｂと、中央に近づくに従って軸方向に外径が次第に小さくなるコーン部１１３ｂ，１１４ｂからなり、内周面から外周面まで達する通気孔１１５を複数有する。
端部１１１ｂは、金属導電層１１０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部１１２ｂは、金属導電層１１０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
端部１１１ｂは、金属導電層１１０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。
中央部１１２ｂは、金属導電層１１０ｃと非接着であり、間に空隙を有することが好ましい。
通気孔１１５は、径方向に発泡ゴム層１１０ｂを貫通し、空隙（金属導電層１１０ｃの付近）と芯棒８００ａの外周面とをつなぐ。通気孔１１５とつながる芯棒８００ａの換気口１１１ａは中空部１１２ａを介して外部に空気を排出できる。
これにより、金属導電層１１０ｃにより温められた発泡ゴム層１１０ｂの空気を、加熱ローラ１１０の外側に、効率よく排出できる。
これにより、金属導電層１１０ｃにより温められた発泡ゴム層１１０ｂの空気を、加熱ローラ１１０の外側に、効率よく排出できる。
また、端部１１１ｂは軸方向の長さＬ１３に形成され、中央部１１２ｂ，コーン部１１３ｂ，１１４ｂは、軸方向の長さの総和が長さＬ１４に形成される。長さＬ１４は、上に説明した通り、（４）通紙領域以上の長さであって、通紙領域と非通紙領域を含んでもよく、長さＬ１３が、（３）十分な接着強度が確保される範囲で決定されてもよい。
よって、通気孔１１５は、少なくとも通紙領域に形成される。また、通気孔１１５が形成されることにより、中央部１１２ｂ，コーン部１１３ｂ，１１４ｂの硬度は小さくなる。
よって、通気孔１１５は、少なくとも通紙領域に形成される。また、通気孔１１５が形成されることにより、中央部１１２ｂ，コーン部１１３ｂ，１１４ｂの硬度は小さくなる。
このため、通紙領域に、所定の大きさおよび数の通気孔１１５が形成されるとこにより、一定以上のニップ幅を確保可能な硬さを維持できる。
なお、芯棒１１０ａは、これに限られず、発泡ゴム層１１０ｂの通気孔１１５の位置に応じて、中央部１１２ｂ，コーン部１１３ｂ，１１４ｂと接する面に換気口を形成し、端部１１１ｂと接する面には形成されないものであってもよく、あるいは全面が網の目状であってもよい。
また、通気孔１１５は、所定の大きさあるいは所定の数で形成されることにより、加熱ローラ１１０の硬度を小さくできる。さらに、発泡ゴム層１１０ｂが、気泡同士が連結され空気の移動が可能な連続泡からなる場合、加熱ローラ２から圧力が提供されて、端部１１１ｂから空気を排出できる。このため、芯棒１１０ａとして、換気口および中空部が形成されないものであっても適用できる。
なお、芯棒１１０ａは、これに限られず、発泡ゴム層１１０ｂの通気孔１１５の位置に応じて、中央部１１２ｂ，コーン部１１３ｂ，１１４ｂと接する面に換気口を形成し、端部１１１ｂと接する面には形成されないものであってもよく、あるいは全面が網の目状であってもよい。
また、通気孔１１５は、所定の大きさあるいは所定の数で形成されることにより、加熱ローラ１１０の硬度を小さくできる。さらに、発泡ゴム層１１０ｂが、気泡同士が連結され空気の移動が可能な連続泡からなる場合、加熱ローラ２から圧力が提供されて、端部１１１ｂから空気を排出できる。このため、芯棒１１０ａとして、換気口および中空部が形成されないものであっても適用できる。
（第１５の実施の形態）
次に、図２７（ａ）〜（ｅ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２７（ａ）は、発泡ゴム層１２０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層１２０ｂは、長さＬ１２を有する中央部１２１ｂと、中央部１２１ｂの両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１２２ｂ，１２３ｂとを有し、軸方向に一様に外径Ｄ２８に形成される。
発泡ゴム層１２０ｂは、外周面上に、軸方向にわたってＶ字状に形成される通気孔１２３を少なくとも１つ有する。言い換えると、通気孔１２４は、軸方向の中心から端まで、軸と所定の角度で交わる直線状の切り欠きを、軸方向の中心で対称に有する。すなわち、通気孔１２４は、軸方向に発泡ゴム層１２０ｂの外周面を貫通している。
次に、図２７（ａ）〜（ｅ）を用いて、加熱ローラのさらに異なる例について説明する。
図２７（ａ）は、発泡ゴム層１２０ｂの概略斜視図を示す。
発泡ゴム層１２０ｂは、長さＬ１２を有する中央部１２１ｂと、中央部１２１ｂの両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１２２ｂ，１２３ｂとを有し、軸方向に一様に外径Ｄ２８に形成される。
発泡ゴム層１２０ｂは、外周面上に、軸方向にわたってＶ字状に形成される通気孔１２３を少なくとも１つ有する。言い換えると、通気孔１２４は、軸方向の中心から端まで、軸と所定の角度で交わる直線状の切り欠きを、軸方向の中心で対称に有する。すなわち、通気孔１２４は、軸方向に発泡ゴム層１２０ｂの外周面を貫通している。
また、図２７（ｂ）は、発泡ゴム層１２０ｂを含む加熱ローラ１２０の断面図を示す。
加熱ローラ１２０は、一様に内径Ｄ２８を有する金属導電層１２０ｃと、金属導電層１２０ｃの内側に配置される発泡ゴム層１２０ｂと、発泡ゴム層１２０ｂの内側に配置される芯棒１ａからなる。
端部１２２ｂ，１２３ｂは、金属導電層１２０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。中央部１２１ｂは、金属導電層１２０ｃと非接着である。
加熱ローラ１２０は、一様に内径Ｄ２８を有する金属導電層１２０ｃと、金属導電層１２０ｃの内側に配置される発泡ゴム層１２０ｂと、発泡ゴム層１２０ｂの内側に配置される芯棒１ａからなる。
端部１２２ｂ，１２３ｂは、金属導電層１２０ｃと接触し、この接触部分のうち全面あるいは一部で、例えば耐熱性の接着剤等を用いて接着されている。中央部１２１ｂは、金属導電層１２０ｃと非接着である。
加熱ローラ１２０は、加圧ローラ２から所定の圧力が提供された状態で回転される場合、発泡ゴム層１２０ｃのそれぞれの通気孔１２４（外部から外部までをつなぐ）のうち、Ｖ字の山が最も早く加圧ローラ２との接触位置（ニップ）に到達するように設けられる。すなわち、発泡ゴム層１２０ｂは、矢印Ｍの方向に回転するように、装置に備えられる。
このため、移動する被転写材は、軸方向の両端に引っ張られるように加熱ローラ１２０と加圧ローラ２の間を通過するため、皺の形成を抑制できる。
また、発泡ゴム層１２０ｃは、断面において、円中心すなわち軸に対称であって、通気孔１２４は、偶数であることが好ましい。これにより、被転写材が加熱ローラ１２０と加圧ローラ２との間を通過するとき、偏った応力の発生を防止できるため、被転写材は軸と垂直な方向に移動され、さらに皺が形成されにくい。
このため、移動する被転写材は、軸方向の両端に引っ張られるように加熱ローラ１２０と加圧ローラ２の間を通過するため、皺の形成を抑制できる。
また、発泡ゴム層１２０ｃは、断面において、円中心すなわち軸に対称であって、通気孔１２４は、偶数であることが好ましい。これにより、被転写材が加熱ローラ１２０と加圧ローラ２との間を通過するとき、偏った応力の発生を防止できるため、被転写材は軸と垂直な方向に移動され、さらに皺が形成されにくい。
なお、本実施の形態は、図２７（ｂ）に示す通り、断面において半円形状で所定の深さを有する通気孔１２４であってもよいが、図２７（ｃ）に示す通り、所定の深さを有する切り欠き１２５であってもよく、切り欠き１２５は、単なる切込みであってもよい。
次に、図２７（ｄ）を用いて、発泡ゴム層１２０ｂの変形例を説明する。
図２７（ｄ）に示すとおり、発泡ゴム層１３０ｂは、長さＬ１２を有する中央部１３１ｂと、中央部１３１ｂの両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１３２ｂ，１３３ｂとを有する。端部１３２ｂ，１３３ｂは、外径Ｄ２８に、中央部１３１ｂは、Ｄ２８より小さい外径Ｄ２９に、それぞれ形成される。
発泡ゴム層１３０ｂの外周面には、発泡ゴム層１２０ｂと同様に、通気孔１３４，１３５が、回転方向上流側にＶ字の山がくるように、形成される。このため、中央部１３１ｂの外周面に形成される通気孔１３４と、端部１３２ｂ，１３３ｂの外周面に形成される通気孔１３５とは、連続でなくてよい。通気孔１３５は、発泡ゴム層１３０ｂの外側に金属導電層が配置された場合、中央部の空気を外部に排出できる。
なお、金属導電層の内径がＤ２８である場合、中央部には、図２７（ｅ）に示すような隙間１３６ができる。しかしながら本願発明はこれに限られるものではなく、例えば図２０（ａ）〜（ｅ）に示したような所定の嵌め合いであってもよい。
また、通気孔１３４，１３５は、図２７（ｂ），（ｃ）に示した半円状の切り欠きあるいは単なる切込みのいずれであってもよい。
図２７（ｄ）に示すとおり、発泡ゴム層１３０ｂは、長さＬ１２を有する中央部１３１ｂと、中央部１３１ｂの両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１３２ｂ，１３３ｂとを有する。端部１３２ｂ，１３３ｂは、外径Ｄ２８に、中央部１３１ｂは、Ｄ２８より小さい外径Ｄ２９に、それぞれ形成される。
発泡ゴム層１３０ｂの外周面には、発泡ゴム層１２０ｂと同様に、通気孔１３４，１３５が、回転方向上流側にＶ字の山がくるように、形成される。このため、中央部１３１ｂの外周面に形成される通気孔１３４と、端部１３２ｂ，１３３ｂの外周面に形成される通気孔１３５とは、連続でなくてよい。通気孔１３５は、発泡ゴム層１３０ｂの外側に金属導電層が配置された場合、中央部の空気を外部に排出できる。
なお、金属導電層の内径がＤ２８である場合、中央部には、図２７（ｅ）に示すような隙間１３６ができる。しかしながら本願発明はこれに限られるものではなく、例えば図２０（ａ）〜（ｅ）に示したような所定の嵌め合いであってもよい。
また、通気孔１３４，１３５は、図２７（ｂ），（ｃ）に示した半円状の切り欠きあるいは単なる切込みのいずれであってもよい。
（第１６の実施の形態）
図２８は、図１に示す加熱ローラと加圧ローラのさらに異なる例を示す。
図２８に示すとおり、加熱ローラ１５０は、軸方向に長さＬ１２を有する中央部１５１と、中央部１５１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１５２，１５３からなる。中央部１５１は、第５の硬さを有し、端部１５２，１５３は、第６の硬さを有する。
図２８は、図１に示す加熱ローラと加圧ローラのさらに異なる例を示す。
図２８に示すとおり、加熱ローラ１５０は、軸方向に長さＬ１２を有する中央部１５１と、中央部１５１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１５２，１５３からなる。中央部１５１は、第５の硬さを有し、端部１５２，１５３は、第６の硬さを有する。
また、加熱ローラ１５０は、芯棒１５０ａ、発泡ゴム層１５０ｂ、金属導電層１５０ｃとを含み、発泡ゴム層１５０ｂは、中央部１５１に対応する中央発泡ゴム層１５１ｂと、端部１５２に対応する端部発泡ゴム層１５２ｂと、端部１５３に対応する端部発泡ゴム層１５３ｂとからなる。また、中央発泡ゴム層１５１ｂは、外径Ｄ３０、端部発泡ゴム層１５２ｂ，１５３ｂは、外径Ｄ３１、芯棒１５０ａは、外径Ｄ３２を有する。
一方、加圧ローラ１６０は、軸方向に長さＬ１２を有する中央部１６１と、中央部１６１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１６２，１６３からなる。中央部１５１は、第５の硬さより大きい第７の硬さを有し、端部１５２，１５３は、第６の硬さより大きい第８の硬さを有する。
また、加圧ローラ１６０は、芯棒１６０ａ、発泡ゴム層１６０ｂ、金属導電層１６０ｃを含み、発泡ゴム層１６０ｂは、中央部１６１に対応する中央発泡ゴム層１６１ｂと、端部１６２に対応する端部発泡ゴム層１６２ｂと、端部１６３に対応する端部発泡ゴム層１６３ｂとからなる。また、中央発泡ゴム層１６１ｂは、外径Ｄ３３、端部発泡ゴム層１６２ｂ，１６３ｂは、外径Ｄ３４、芯棒１６０ａは、外径Ｄ３５を有する。
また、加圧ローラ１６０は、芯棒１６０ａ、発泡ゴム層１６０ｂ、金属導電層１６０ｃを含み、発泡ゴム層１６０ｂは、中央部１６１に対応する中央発泡ゴム層１６１ｂと、端部１６２に対応する端部発泡ゴム層１６２ｂと、端部１６３に対応する端部発泡ゴム層１６３ｂとからなる。また、中央発泡ゴム層１６１ｂは、外径Ｄ３３、端部発泡ゴム層１６２ｂ，１６３ｂは、外径Ｄ３４、芯棒１６０ａは、外径Ｄ３５を有する。
加熱ローラ１５０と加圧ローラ１６０は、それぞれの中央部と端部とが向かい合うように配置され、加圧ローラ１６０は、加熱ローラ１５０に所定の圧力を提供する。このとき、加熱ローラ１５０の中央部１５１は、加圧ローラ１６０の中央部１６１よりも柔らかい（硬度が小さい）ため、加圧ローラ１６０より大きく変異する。
すると、軸方向から見た加熱ローラ１５０および加圧ローラ１６０のニップ部分の断面を示す図２８（ｂ）の通り、加圧ローラ１６０のニップ部分が加熱ローラ１５０に食い込み、加熱ローラ１５０のニップ部分は、軸側（内側）に凹む。また、加熱ローラ１５０の中央部１５１の第５の硬さがより小さい（柔らかい）と、図２８（ｂ）に示す通り、用紙Ｐの搬送方向下流で、加熱ローラ１５０の中央部１５１の曲率が急激に変化する。すなわち、中央部１５１の下流側１５４は、加圧ローラ１６０側に凸に変形する。このため、加熱ローラ１５０の表面から、これに接触し溶融されたトナーが、剥離されやすくなる。
よって、本実施の形態は、トナー量がより多いカラー画像形成が可能な画像形成装置に利用されて、トナー量が多いため、加熱ローラと用紙が密着して剥がれにくくなる問題を解決できる。
よって、本実施の形態は、トナー量がより多いカラー画像形成が可能な画像形成装置に利用されて、トナー量が多いため、加熱ローラと用紙が密着して剥がれにくくなる問題を解決できる。
次に、第５，６の硬さを有する加熱ローラ１５０と第７，８の硬さを有する加圧ローラ１６０の一例を説明する。
加熱ローラ１５０は、第１０の実施の形態で説明したサンプル２と同等のサイズに、加圧ローラ１６０はサンプル１と同等のサイズに、それぞれ形成される。すなわち、金属導電層１５０ｃ、１６０ｃの外径は、４５．０ｍｍ、芯棒１５０ａ，１６０ａの外径Ｄ３２，Ｄ３５は、３０．０ｍｍ、加熱ローラの中央発泡ゴム層１５１ｂの外径Ｄ３０は、４３．４ｍｍ、端部発泡ゴム層１５２ｂ，１５３ｂの外径Ｄ３１は、４５．０ｍｍ、加圧ローラの中央発泡ゴム層１６１ｂの外径Ｄ３３は、４５．０ｍｍ、端部発泡ゴム層１６２ｂ，１６３ｂの外径Ｄ３４は、４６．０ｍｍに、それぞれ形成される。なお、加圧ローラ１６０は、サンプル３，４のいずれかであってもよい。すなわち、第１０の実施の形態で説明したように、所定の硬さを形成可能なサイズに形成できる。
加熱ローラ１５０は、第１０の実施の形態で説明したサンプル２と同等のサイズに、加圧ローラ１６０はサンプル１と同等のサイズに、それぞれ形成される。すなわち、金属導電層１５０ｃ、１６０ｃの外径は、４５．０ｍｍ、芯棒１５０ａ，１６０ａの外径Ｄ３２，Ｄ３５は、３０．０ｍｍ、加熱ローラの中央発泡ゴム層１５１ｂの外径Ｄ３０は、４３．４ｍｍ、端部発泡ゴム層１５２ｂ，１５３ｂの外径Ｄ３１は、４５．０ｍｍ、加圧ローラの中央発泡ゴム層１６１ｂの外径Ｄ３３は、４５．０ｍｍ、端部発泡ゴム層１６２ｂ，１６３ｂの外径Ｄ３４は、４６．０ｍｍに、それぞれ形成される。なお、加圧ローラ１６０は、サンプル３，４のいずれかであってもよい。すなわち、第１０の実施の形態で説明したように、所定の硬さを形成可能なサイズに形成できる。
このため、第５の硬さはＥ５８、第６，７の硬さはＥ６３、第８の硬さはＥ６６となり、第５の硬さ＜第７の硬さ、第６の硬さ＜第８の硬さがそれぞれ成り立つ。
なお、本実施の形態は、第５の硬さ＜第７の硬さ、第６の硬さ＜第８の硬さの少なくとも一方が成り立つ構成であればよく、上述の通り、図２０に示した異なる外径を有する中央部と端部の発泡ゴム層を用いて硬さを変化させる構成や、図４，５に示した発泡ゴム層の硬さを変化させる構成、あるいは図１７に示した金属導電層の硬さを変化させる構成を有するローラを、加熱ローラあるいは加圧ローラの少なくとも一方として利用するものであってもよい。
（第１７の実施の形態）
図２９（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した加熱ローラとさらに異なる例を示す。
図２９（ａ）に示すとおり、軸方向に長さＬ１２を有する中央部１７１と、中央部１７１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１７２，１７３からなる。さらに、加熱ローラ１７０は、均一の内径を有する金属導電層１７０ｃと、金属導電層１７０ｃの内径より僅かに小さい、あるいは同等の外径を軸方向に均一に有する発泡ゴム層１７０ｂを含み、両者は、端部１７２，１７３で接着剤により接続されている。
図２９（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した加熱ローラとさらに異なる例を示す。
図２９（ａ）に示すとおり、軸方向に長さＬ１２を有する中央部１７１と、中央部１７１の両端に配置され、長さＬ１１を有する端部１７２，１７３からなる。さらに、加熱ローラ１７０は、均一の内径を有する金属導電層１７０ｃと、金属導電層１７０ｃの内径より僅かに小さい、あるいは同等の外径を軸方向に均一に有する発泡ゴム層１７０ｂを含み、両者は、端部１７２，１７３で接着剤により接続されている。
端部１７２，１７３は、図２９（ｂ）に示すように、接着剤が配置される接着部分１７４と、中央部１７１と外部とを接続する軸方向非接着部分１７５とを有する。これにより、加熱ローラの温度上昇により温められた中央部１７１の空気が、非接着部分１７５を介して外部に排出される。よって、空気膨張により中央部１７１が硬くなることを防止できる。
また、端部１７２，１７３は、図２９（ｃ）に示すように、接着部分１７４をローラの周方向に通される非接着部分１７６がさらに形成されてもよい。これにより、中央部１７１の空気の排出を円滑にできる。
１・・・加熱ローラ、２・・・加圧ローラ、１ａ・・・芯棒、１ｂ・・・発泡ゴム層、１ｃ・・・金属導電層。
Claims (15)
- 軸方向の両端に形成される第１の領域と、軸方向の中央に形成される第２の領域とを含む円筒状の金属部材と、
第１の外径を有する端部と上記第１の外径より小さい第２の外径を有する中央部を含み、上記金属部材の内側に配置される支持部材とを有し、
上記端部は、上記金属部材の上記第１の領域と固定され、
上記中央部と上記金属部材との間に空隙が形成されることを特徴としたローラを少なくとも１つ有する定着装置。 - 上記端部は、耐熱性の接着剤を用いて上記金属部材の上記第１の領域と固定されていることを特徴とした請求項１に記載の定着装置。
- 上記支持部材の上記端部は、第１の硬度を有し、
上記支持部材の上記中央部は、上記第１の硬度より小さい第２の硬度を有することを特徴とした請求項１に記載の定着装置。 - 上記支持部材の上記端部および上記中央部はそれぞれ独立して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
- 軸方向の両端に形成される第１の領域と、軸方向の中央に形成される第２の領域とを含み、軸方向に一定の内径を有する円筒状の金属部材と、
上記内径より小さい外径を有し、上記金属部材の内側に配置される支持部材と
上記金属部材の上記第１の領域と上記支持部材との間に配置される固定部材とを有し、
上記金属部材の上記第２の領域と上記支持部材との間に空隙が形成されることを特徴としたローラを少なくとも１つ有する定着装置。 - 上記固定部材は、上記金属部材と実質的に同じ材料で構成され、上記金属部材と一体的に形成されることを特徴とした請求項５に記載の定着装置。
- 上記固定部材は、上記空隙の空気を空隙の外に導く通気孔を有することを特徴とした請求項５および６に記載の定着装置。
- 第１の外径を有する端部と上記第１の外径より小さい第２の外径を有する中央部とを含む芯部と、
上記芯部の周りに形成される支持部材と、
上記支持部材の周りに形成され、軸方向に一定の外径を有する円筒形の金属部材を有することを特徴としたローラを少なくとも１つ有する定着装置。 - 第１の材質を含む円筒形の第１の金属層と、この第１の金属層の周りに形成され、上記第１の材質と異なる第２の材質を含む円筒形の第２の金属層とを含む金属部材と、
上記金属部材の内側に配置され、外力が提供されない環境で、上記金属部材の外径を一定に維持する支持部材を有することを特徴としたローラを少なくとも１つ有する定着装置。 - 上記支持部材は、側面に複数の通気孔が形成される円筒形の芯部の周りに備えられる円筒形の発泡材であって、上記発泡材に含まれる空気が芯部を通って上記ローラの外に案内されることを特徴とした請求項９に記載の定着装置。
- 円筒状の金属部材と、
前記金属部材の内側に配置され、両端において最も大きく、中央に向かって次第に小さくなる外径を有する支持部材とを有する第１のローラと、
前記第１のローラに所定の圧力を提供する第２のローラとを有することを特徴とした定着装置。 - 前記金属部材は、端部において、内側に位置する前記支持部材と固定されていることを特徴とした請求項１１に記載の定着装置。
- 前記支持部材の中央部分は、前記金属部材との間に空隙が形成されることを特徴とした請求項１１に記載の定着装置。
- 前記支持部材の両端は、前記金属部材の内径より大きい外径を有し、
前記金属部材の内側に前記支持部材が収容された状態で、軸方向の中央は、両端より高い硬度を有することを特徴とした請求項１１に記載の定着装置。 - 中心に軸芯を有し、断熱性を有する発泡ゴム層と、
この発泡ゴム層の外側に設けられた導電層とを少なくとも有し、
常温時、外側から測定した長手方向中央部の硬度より端部の硬度が高いことを特徴とする加熱ローラ。
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