JP7047285B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の定着装置は、ベルトと、加圧部材と、ベルトの内部に配設され、ベルトを押圧する押圧部材とを有する。そして、ベルトは、基材、基材上に形成された弾性層、及び弾性層上に形成された離型層を備えている。また、ベルトの外周面において、記録媒体の非通紙領域では、弾性層が露出されている。

特開２００５－３１６３６４号公報

しかし、このように非通紙領域で弾性層を露出させると、弾性層と加圧部材との間で生じる摩擦力が大きくなり、耐久時に弾性層に亀裂が生じてしまうことがある。

本発明の課題は、通紙時に加熱部材の回転力を加圧部材に伝達した上で、加熱部材の端部領域で弾性層が露出している構成と比して、耐久時に弾性層に亀裂が生じるのを抑制することである。

本発明の第１態様に係る定着装置は、断面円状の弾性層と、前記弾性層を覆う離型層とを有し、回転力が伝達されて回転し、搬送される記録媒体を回転しながら加熱する加熱部材と、前記加熱部材の軸方向において一端から他端まで前記離型層と接し、回転する前記加熱部材に従動して回転し、搬送される記録媒体を前記加熱部材側に加圧する加圧部材と、と備え、前記軸方向において、前記加熱部材の端部側の端部領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力が、前記軸方向において前記加熱部材の中央側の中央領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力と比して大きく、前記離型層は、前記中央領域に形成された第一離型層と、前記端部領域に形成されると共に前記第一離型層と厚さが同様とされた第二離型層とを有し、前記第二離型層の動摩擦係数は、前記第一離型層の動摩擦係数と比して大きいことを特徴とする。

本発明の第２態様に係る定着装置は、第１態様に記載の定着装置において、前記第一離型層は、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で形成され、前記第二離型層は、エチレンテトラフロロエチレン共重合体で形成されていることを特徴とする。

本発明の第３態様に係る定着装置は、第１又は第２態様に記載の定着装置において、前記加圧部材によって前記端部領域に作用する圧力は、前記加圧部材によって前記中央領域に作用する圧力と比して大きいことを特徴とする。

本発明の第４態様に係る定着装置は、第３態様に記載の定着装置において、前記端部領域における前記弾性層の厚さは、前記中央領域における前記弾性層の厚さと比して厚くされ、前記加熱部材の自由状態で、前記端部領域は、前記中央領域と比して、前記加熱部材の径方向に突出していることを特徴とする。

本発明の第５態様に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像を記録媒体に定着させる第１から第４態様の何れか１態様に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の第１態様の定着装置によれば、通紙時に加熱部材の回転力を加圧部材に伝達した上で、加熱部材の端部領域で弾性層が露出している構成と比して、耐久時に弾性層に亀裂が生じるのを抑制することができる。

また、本発明の第１態様の定着装置によれば、軸方向において加熱部材の外径を変えることなく、端部領域における単位面積当たりの加圧部材に対する摩擦力を、中央領域における単位面積当たりの加圧部材に対する摩擦力と比して大きくすることができる。

本発明の第２態様の定着装置によれば、第二離型層が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で形成されている場合と比して、加圧部材が加熱部材に対して滑ってしまうのを抑制することができる。

本発明の第３態様の定着装置によれば、端部領域に形成された離型層の表面を荒すこと（例えばブラスト処理）することなく、端部領域における単位面積当たりの加圧部材に対する摩擦力を、中央領域における単位面積当たりの加圧部材に対する摩擦力と比して大きくすることができる。

本発明の第４態様の定着装置によれば、弾性層の硬度を部分的に変えることなく、端部領域に作用する圧力を、中央領域に作用する圧力に比して大きくすることができる。

本発明の第５態様の画像形成装置によれば、加熱部材の端部領域で弾性層が露出している定着装置を用いる場合と比して、耐久性の低下を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る定着装置を側方から示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を上方から示した断面図である。 本発明の第１実施形態の実施例に係る定着装置、及び比較例に係る定着装置の評価結果を表で示した図面である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の第１実施形態の定着装置に対する比較例に係る定着装置を示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置に備えられた加熱ロールを示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置を上方から示した断面図である。 本発明の第２実施形態の実施例に係る定着装置の評価結果を表で示した図面である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図１～図５に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（全体構成）
図４に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１４と、収容部１４に収容されたシート部材Ｐを搬送する搬送部１６とが備えられている。さらに、画像形成装置１０には、収容部１４から搬送部１６によって搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２０と、各部を制御する制御部４８とが備えられている。

〔収容部〕
収容部１４には、画像形成装置１０の装置本体１０Ａから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な収容部材１４Ａが備えられており、この収容部材１４Ａにシート部材Ｐが積載されている。さらに、収容部１４には、収容部材１４Ａに積載された最上位のシート部材Ｐを、搬送部１６を構成する搬送経路２８に送り出す送出ロール１４Ｂが備えられている。

〔搬送部〕
搬送部１６には、シート部材Ｐが搬送される搬送経路２８に沿ってシート部材Ｐを搬送する複数の搬送ロール（符号省略）が備えられている。

〔画像形成部〕
画像形成部２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、後述する像保持体３６に露光光を照射する露光装置４２とが備えられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載することがある。

各色の画像形成ユニット１８（所謂プロセスカートリッジ）は、装置本体１０Ａに対して夫々着脱可能とされている。そして、各色の画像形成ユニット１８には、像保持体３６と、像保持体３６の表面を帯電する帯電部材３８とが備えられている。また、画像形成ユニット１８には、帯電した像保持体３６に露光装置４２が露光光を照射することで形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置４０が備えられている。

さらに、画像形成部２０には、図中矢印Ａ方向に周回する無端状の転写ベルト２２と、各色の画像形成ユニット１８によって形成されたトナー画像を転写ベルト２２に転写する一次転写ロール４４とが備えられている。また、画像形成部２０には、転写ベルト２２に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール４６と、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを加熱・加圧して、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置５０とが備えられている。なお、定着装置５０については、詳細を後述する。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、各色の帯電部材３８は、各色の像保持体３６の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、露光装置４２は、帯電した各色の像保持体３６の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。これにより、静電潜像が各色の像保持体３６の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の像保持体３６の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール４４によって転写ベルト２２に順番に転写される。

そこで、収容部材１４Ａから送出ロール１４Ｂによって搬送経路２８へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト２２と二次転写ロール４６とが接する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト２２と二次転写ロール４６との間で搬送されることで、転写ベルト２２のトナー画像は、シート部材Ｐに転写される。

また、シート部材Ｐに転写されたトナー画像が、定着装置５０によってシート部材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、装置本体１０Ａの外部へ排出される。

（要部構成）
次に、定着装置５０の構成について説明する。

定着装置５０は、図１に示されるように、加熱ロール７０と、シート部材Ｐの搬送経路２８に対して加熱ロール７０の反対側に配置されている加圧部材５２とを備えている。加熱ロール７０は、加熱部材の一例である。

〔加圧部材５２〕
加圧部材５２は、図１に示されるように、無端状の加圧ベルト５４と、加圧ベルト５４の内部に配置され、加圧ベルト５４の一部を加熱ロール７０側に押し付ける押付部材５６とを備えている。

加圧ベルト５４は、装置奥行方向に延びる円筒状（無端状）とされており、加熱ロール７０にニップ幅をもって接し、加熱ロール７０の後述する離型層８０と装置奥行方向の一端から他端まで接している。そして、加圧ベルト５４は、回転する加熱ロール７０に従動して周回（回転）するようになっている。この加圧ベルト５４は、一例として、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマーやＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属を用いて形成されている。なお、加圧ベルト５４の外周面には、シート部材Ｐを剥離しやすくするための離型層（図示省略）が形成されている。

押付部材５６は、前述したように、加圧ベルト５４の内部に配置されている。そして、押付部材５６は、加圧ベルト５４の内周面５４Ａと接し、加圧ベルト５４の一部を加熱ロール７０側に押し付けるようになっている。具体的には、押付部材５６は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、加圧ベルト５４の内周面５４Ａ側が凸となる湾曲状の湾曲部５６Ａと、装置奥行方向から見て、装置幅方向に延びる矩形状の支持部５６Ｂとを備えている。そして、湾曲部５６Ａの湾曲面が加圧ベルト５４の内周面５４Ａに接している。

また、支持部５６Ｂは、湾曲部５６Ａを挟んで加熱ロール７０の反対側に配置されており、支持部５６Ｂの一端が湾曲部５６Ａに固定されている。そして、装置奥行方向において、押付部材５６の両端部が、加圧ベルト５４から突出しており、この突出した部分に、押付部材５６が加圧ベルト５４の一部を加熱ロール７０側に押し付けるための付勢力を、押付部材５６に付与する付勢部材が取り付けられている。

この構成において、装置奥行方向に亘って同様の形状の押付部材５６が、加圧ベルト５４の一部を加熱ロール７０側に押し付ける。そして、加圧ベルト５４は、回転する加熱ロール７０に従動して図中矢印Ｒ１方向に周回し、加圧部材５２は、加熱ロール７０との間で搬送されるシート部材Ｐを加熱ロール７０側に加圧する。

〔加熱ロール７０〕
加熱ロール７０は、図１に示されるように、装置奥行方向に延びる円筒状のロール部材７２と、ロール部材７２を加熱するヒータ７４とを備えている。そして、加熱ロール７０は、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて図中矢印Ｒ２方向に回転するようになっている。

ヒータ７４は、ロール部材７２の内部に配置されており、ロール部材７２を加熱するハロンゲンヒータである。ロール部材７２は、軸部７６と、軸部７６の外周面を覆っている弾性層７８と、弾性層７８の外周面を覆っている離型層８０と、離型層８０を弾性層７８に接着している図示せぬ接着層とを有している。そして、加熱ロール７０の外径は、軸方向（装置奥行方向）に亘って同様とされている。

-軸部７６－
軸部７６は、円筒状で、一例として、アルミニウム（ＪＩＳ Ｈ４０００ Ａ－５０５２）製の円筒材で、外径２５〔ｍｍ〕、厚さ２〔ｍｍ〕、長さ３００〔ｍｍ〕である。

－弾性層７８－
弾性層７８は、断面円状で、一例として、シリコーンゴムで形成されており、内径２５〔ｍｍ〕、厚さ３００〔μｍ〕、長さ２６０〔ｍｍ〕である。そして、弾性層７８は、ヤング率が４〔Ｍｐａ〕以下の材料で形成されている。

－離型層８０－
離型層８０は、厚さ３５〔μｍ〕とされており、弾性層７８の外周面の全体を覆っているフッ素系樹脂の層である。そして、離型層８０は、図２に示されるように、軸方向（装置奥行方向）の中央側の中央領域Ｈ１に形成された第一離型層８２と、第一離型層８２と接すると共に、軸方向の端部側の端部領域Ｈ２に形成された第二離型層８４とを有している。ここで、「中央領域Ｈ１」とは、搬送されるシート部材Ｐと接する通紙領域であって、定着装置５０によってトナー画像がシート部材Ｐに定着することができる最大サイズのシート部材Ｐが接する領域である。また、「端部領域Ｈ２」とは、通紙領域に対して、軸方向の両端側の領域であって、搬送されるシート部材Ｐと接することがない非通紙領域である。

そして、中央領域Ｈ１に形成された第一離型層８２は、一例として、フッ素系樹脂である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（以下「ＰＦＡ」と称す場合がある）で形成されている。そして、ＰＦＡで形成された第一離型層８２の動摩擦係数は、０．４である。

なお、本実施形態に記載する動摩擦係数については、株式会社レスカ社製 Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＰｌａｙｅｒＦＰＲ－２０００を用いて測定した。具体的には、７×７〔ｍｍ〕サイズのヘッドに、部材から切り出した７×７〔ｍｍ〕の測定サンプルを固定し、回転ステージに１０×１０〔ｃｍ〕の富士ゼロックス社製のＣ２紙を貼り付ける。この状態で、回転ステージの表面を１５０〔℃〕に温度調整し、ヘッドを荷重３〔Ｎ〕でＣ２紙に押し付ける。そして、５５〔ｍｍ／ｓｅｃ〕のスピードで擦り合わせた時の動摩擦係数を算出する。

つまり、本実施形態に記載する「動摩擦係数」は、富士ゼロックス社製のＣ２紙に対する動摩擦係数である。そして、この「動摩擦係数」の大小については、摩擦の対象となる部材が異なる場合でも変わらない。

さらに、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層８４は、一例として、フッ素系樹脂であるエチレンテトラフロロエチレン共重合体（以下「ＥＴＦＥ」と称す場合がある）で形成されている。そして、ＥＴＦＥで形成された第二離型層８４の動摩擦係数は、０．８である。つまり、第二離型層８４の動摩擦係数は、第一離型層８２の動摩擦係数と比して大きい。

また、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層８４は、幅（軸方向の長さ）が夫々１５〔ｍｍ〕以上（本実施形態では、一例として２５〔ｍｍ〕）とされている。なお、第二離型層８４の幅については、後述するグリップ性能を考慮すると、１０〔ｍｍ〕以上が好ましく、１５〔ｍｍ〕以上がより好ましい。

ここで、前述したように、押付部材５６が、装置奥行方向に亘って同様の力で加圧ベルト５４の一部を加熱ロール７０側に押し付けている。さらに、加熱ロール７０の外径は、軸方向（装置奥行方向）に亘って同様とされている。

そうすると、加圧ベルト５４が加熱ロール７０に従動して回転している状態で、第二離型層８４における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力は、第一離型層８２における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力と比して大きくなる。

（作用）
次に、定着装置５０の作用について説明する。

ヒータ７４によって加熱された加熱ロール７０は、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて、図１に示されるように、図中矢印Ｒ２方向に回転する。さらに、押付部材５６によって加熱ロール７０側に押し付けられている加圧ベルト５４は、回転している加熱ロール７０に従動して図中矢印Ｒ１方向に周回する。そして、加熱ロール７０は、加圧部材５２との間で搬送されるシート部材Ｐを挟み、シート部材Ｐに形成されたトナー画像をシート部材Ｐに定着させる。

ここで、加熱ロール７０と加圧部材５２との間にシート部材Ｐを挟んでいる状態では、図２に示されるように、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層８４を介して、加圧ベルト５４に回転力が直接伝達される。そして、加圧ベルト５４は、回転している加熱ロール７０に従動して周回する。回転する加熱ロール７０と周回する加圧ベルト５４との間に挟まれたシート部材Ｐは、シート部材Ｐの搬送方向の下流側へ搬送されて、定着装置５０から排出される。

（評価）
次に、第１実施形態に係る実施例１、実施例２の定着装置と、第１実施形態に対する比較例１、比較例２、比較例３の定着装置とを富士ゼロックス社製のＤｏｃｕｐｒｉｎｔ ＣＰ３１５に夫々取り付けて評価したので、この評価について説明する。

－仕様－
評価に用いた各仕様を、図３に示す表を用いて説明する。

実施例１として、ＰＦＡの第一離型層８２が中央領域Ｈ１に形成され、ＥＴＦＥの第二離型層８４が夫々の端部領域Ｈ２に形成された加熱ロールを用いた。

実施例２として、ＰＦＡの第一離型層８２が中央領域Ｈ１に形成され、ＦＥＰの第二離型層８４が夫々の端部領域Ｈ２に形成された加熱ロールを用いた。ＦＥＰとは、フッ素系樹脂である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であり、ＦＥＰによって形成された第二離型層８４の動摩擦係数は、０．６である。

比較例１として、軸方向において弾性層７８の一端から他端までが、ＰＦＡの離型層が形成された加熱ロールを用いた。

比較例２として、軸方向において弾性層７８の一端から他端までが、ＥＴＦＥの離型層が形成された加熱ロールを用いた。

比較例３として、ＰＦＡの第一離型層８２が中央領域Ｈ１に形成され、端部領域Ｈ２には離型層が形成されていない加熱ロールを用いた。つまり、端部領域Ｈ２においては、弾性層７８が露出している加熱ロールを用いた（図５参照）。

なお、上記以外の仕様については、実施例１、２及び比較例１、２、３で同様とされている。

－評価項目、評価基準－
１．グリップ評価
長手方向を搬送方向に向けたＡ４サイズのシート部材Ｐが加熱ロールと加圧ベルトとに挟まれて搬送されている状態で、回転する加熱ロールから加圧ベルト５４に回転力が伝達される度合いを評価した。具体的には、加熱ロールの周速度Ｓ１と加圧ベルトの周速度Ｓ２とを測定した。

そして、周速度Ｓ１と周速度Ｓ２との差（以下「周速度差Ｅ」）が、周速度Ｓ１の１〔％〕未満であれば、評価を「Ａ」とし、周速度差Ｅが、周速度Ｓ１の１〔％〕以上３〔％〕未満であれば、評価を「Ｂ」として基準を満足しているとした。周速度差Ｅが、周速度Ｓ１の３〔％〕未満であれば、周速度差Ｅに起因して、出力画像に生じる定着むら（光沢むら）が商品性上許容できるレベルである。

これに対して、周速度差Ｅが、周速度Ｓ１の３〔％〕以上であれば、評価を「Ｃ」として基準を満足していないとした。

２．耐久後の亀裂評価
１０万枚のＡ４サイズのシート部材Ｐに、黒色のハーフトーン画像を形成させた。その後、加熱ロールの弾性層の端面を目視で確認し、弾性層に亀裂が生じていない場合は、評価を「Ａ」とし、弾性層に亀裂が生じているが、亀裂の長さが１．５〔ｍｍ〕未満の場合は、評価を「Ｂ」として基準を満足しているとした。耐久後の亀裂の長さが、１．５〔ｍｍ〕未満であれば、亀裂に起因して、出力画像に生じる定着むら（光沢むら）が商品性上許容できるレベルである。

これに対して、耐久後の亀裂の長さが１．５〔ｍｍ〕以上の場合は、評価を「Ｃ」として基準を満足していないとした。

３．トナー離型評価
１０万枚のＡ４サイズのシート部材Ｐに、黒色のハーフトーン画像を形成させ、最後に出力された出力画像を目視にて評価した。出力画像の品質が、商品性上許容できるレベルの場合は、評価を「Ａ」として基準を満足しているとした。

これに対して、シート部材Ｐ上のトナーの一部が加熱ロールの離型層から離型しないことに起因して、出力画像の品質低下が生じており、この出力画像の品質が、商品性上許容できない場合は、評価を「Ｃ」として基準を満足していないとした。

－評価結果－
評価結果を、図３に示す表を用いて説明する。

グリップ評価については、実施例１については、周速度差Ｅが０．６〔％〕で、評価が「Ａ」となり、実施例２については、周速度差Ｅが０．８〔％〕で、評価が「Ａ」となった。また、比較例１については、周速度差Ｅが３．４〔％〕で、評価が「Ｃ」となり、比較例２については、周速度差Ｅが、０．６〔％〕で、評価が「Ａ」となり、比較例３については、周速度差Ｅが、０．４〔％〕で、評価が「Ａ」となった。

比較例１の評価が「Ｃ」となったのは、端部領域Ｈ２に、中央領域Ｈ１と同じ摩擦抵抗の小さいＰＦＡの離型層が形成されていることで、加熱ロールの回転力が加圧ベルト５４に十分に伝わらなかったためと考える。

耐久後の亀裂評価については、実施例１、実施例２については、亀裂が生じておらず、評価が「Ａ」となった。また、比較例１、比較例２については、亀裂が生じておらず、評価が「Ａ」となり、比較例３については、弾性層に長さ２．５〔ｍｍ〕の亀裂が生じており、評価が「Ｃ」となった。

比較例３の評価が「Ｃ」となったのは、端部領域Ｈ２に、離型層が形成されていないため、加熱ロールと加圧ベルトの間で生じる摩擦力が大きくなったためと考える。

トナー離型評価については、実施例１、実施例２については、評価が「Ａ」となった。また、比較例１、比較例３については、評価が「Ａ」となり、比較例２については、評価が「Ｃ」となった。

比較例２の評価が「Ｃ」となったのは、中央領域Ｈ１に、端部領域Ｈ２と同じ摩擦抵抗の大きいＥＴＦＥの離型層が形成されていることで、シート部材Ｐ上のトナーの一部が加熱ロールの離型層から離型せず、離型層に付着したためと考える。

（まとめ）
定着装置５０では、離型層８０が弾性層７８の外周面の全体を覆っている。さらに、ロール部材７２において端部領域Ｈ２における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力が、ロール部材７２において中央領域Ｈ１における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力と比して大きくされている。このため、上記評価結果からも分かるように、シート部材Ｐを搬送する通紙時に加熱ロール７０の回転力を加圧ベルト５４に伝達した上で、加熱ロールの端部領域Ｈ２で弾性層が露出している構成と比して、耐久時に弾性層７８に亀裂が生じるのが抑制される。

また、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層８４の動摩擦係数が、中央領域Ｈ１に形成された第一離型層８２の動摩擦係数と比して大きい。これによって、軸方向においてロール部材７２の外径を変えることなくロール部材７２において端部領域Ｈ２における摩擦力が、ロール部材７２において中央領域Ｈ１における摩擦力と比して大きくなる。

また、第一離型層８２は、ＰＦＡで形成され、第二離型層８４は、ＥＴＦＥで形成されている。このため、第二離型層８４がＦＥＰで形成されている場合と比して、グリップ性能が向上する。つまり、加圧ベルト５４が、加熱ロール７０に対して滑ってしまうのが抑制される。

また、画像形成装置１０においては、加熱ロールの両端部で弾性層が露出している構成と比して、耐久時に弾性層に亀裂が生じるのを抑制することで、耐久性の低下が抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図６～図８に従って説明する。なお、第２実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

（構成）
第２実施形態の定着装置１５０の加熱ロール１７０は、図６に示されるように、装置奥行方向に延びているロール部材１７２と、ロール部材１７２を加熱するヒータ７４とを備えている。さらに、ロール部材１７２は、円筒状の軸部７６と、軸部７６の外周面を覆っている弾性層１７８と、弾性層１７８の外周面の全体を覆っている離型層１８０と、離型層１８０を弾性層１７８に接着している図示せぬ接着層とを備えている。加熱ロール１７０は、加熱部材の一例である。

また、離型層１８０は、図７に示されるように、中央領域Ｈ１に形成された第一離型層１８２と、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層１８４とを有している。そして、第一離型層１８２は、一例として、ＰＦＡによって形成されており、第二離型層１８４は、一例として、ＰＦＡによって形成されている。

また、加熱ロール１７０の自由状態（外部から荷重が付加されていない状態）で、図６に示されるように、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２は、中央領域Ｈ１と比して、加熱ロール１７０の径方向に突出している。具体的には、中央領域Ｈ１における弾性層１７８の厚さが、３００〔μｍ〕とされており、端部領域Ｈ２における弾性層１７８の厚さが、３３０〔μｍ〕とされている。つまり、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２は、中央領域Ｈ１と比して、加熱ロール１７０の径方向に３０〔μｍ〕突出している。

また、図７に示されるように、加圧部材５２の押付部材５６が、加圧ベルト５４の一部を加熱ロール１７０側に押し付けた状態では、弾性層１７８が弾性変形して、軸方向においてロール部材１７２の一端から他端までが、加圧ベルト５４と接するようになっている。つまり、端部領域Ｈ２の弾性層１７８の部分の弾性変形度合いは、中央領域Ｈ１の弾性層１７８の部分の弾性変形度合と比して大きくなっている。

これにより、加圧部材５２によってロール部材１７２の端部領域Ｈ２に作用する圧力は、加圧部材５２によってロール部材１７２の中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくなっている。つまり、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力は、ロール部材１７２の中央領域Ｈ１における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力と比して大きくなっている。なお、ロール部材１７２の中央領域Ｈ１に作用する圧力は、第１実施形態の構成と同様となるように、加圧部材５２による加熱ロール１７０への加圧力が設定されている。

（評価）
次に、本第２実施形態に係る実施例３、実施例４に対して行った評価について説明する。なお、評価方法、評価項目、及び評価基準については、前述した第１実施形態と同様である。

－仕様－
評価に用いた各仕様を、図８に示す表を用いて説明する。

実施例３として、ＰＦＡの第一離型層１８２が中央領域Ｈ１に形成され、ＰＦＡの第二離型層１８４が夫々の端部領域Ｈ２に形成された加熱ロールを用いた。さらに、加熱ロール１７０の自由状態で、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２を、中央領域Ｈ１と比して、加熱ロールの径方向に３０〔μｍ〕突出させた。つまり、端部領域Ｈ２のロール部材１７２を、中央領域Ｈ１のロール部材１７２と比して大径化させた。

実施例４として、ＰＦＡの第一離型層１８２が中央領域Ｈ１に形成され、ＥＴＦＥの第二離型層１８４が夫々の端部領域Ｈ２の一部に形成された加熱ロールを用いた。さらに、加熱ロール１７０の自由状態で、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２を、中央領域Ｈ１と比して、加熱ロールの径方向に３０〔μｍ〕突出させた。つまり、端部領域Ｈ２のロール部材１７２を、中央領域Ｈ１のロール部材１７２と比して大径化させた。

なお、上記以外の実施例３、実施例４の仕様については、第１実施形態で記載した実施例１、２及び比較例１、２、３と同様である。

－評価結果－
評価結果を、図８に示す表を用いて説明する。

グリップ評価については、実施例３については、周速度差Ｅが１．６〔％〕で、評価が「Ｂ」となり、実施例４については、周速度差Ｅが０．４〔％〕で、評価が「Ａ」となった。

耐久後の亀裂評価については、実施例３、実施例４については、亀裂が生じておらず、評価が「Ａ」となった。

トナー離型評価については、実施例３、実施例４については、出力画像の品質が、商品性上許容できるレベルであり、評価が「Ａ」となった。

（まとめ）
定着装置１５０では、加圧部材５２によってロール部材１７２の端部領域Ｈ２に作用する圧力は、加圧部材５２によって中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくなっている。このため、例えば、端部領域Ｈ２に形成された第二離型層１８４の表面を荒すことなく、端部領域Ｈ２における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力が、中央領域Ｈ１における単位面積当たりの加圧部材５２に対する摩擦力と比して大きくなる。

また、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２を中央領域Ｈ１と比して突出させることで、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２に作用する圧力を、中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくしている。このため、例えば、弾性層１７８の硬度を部分的に変えることなく、端部領域Ｈ２に作用する圧力が、中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくなる。

第２実施形態の他の作用については、ロール部材の外径を同様にすることで奏する作用以外の第１実施形態の作用と同様である。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、加圧部材５２は、周回する加圧ベルト５４を含んで構成されたが、回転する加圧ロール等であってもよい。

また、上記実施形態では、第二離型層８４、１８４は、端部領域Ｈ２全体に形成されたが、第二離型層が端部領域Ｈ２の全体に形成されていなくてもよく、端部領域Ｈ２の少なくとも一部に、周方向に連続して形成されていればよい。

また、上記第１実施形態では、フッ素系樹脂を変えることで、第二離型層８４の摩擦係数を第一離型層８２の摩擦係数に対して異ならせたが、フッ素系樹脂を変えることなく、例えば、第二離型層を荒すこと（例えばブラスト処理）で、第二離型層の摩擦係数を第一離型層の摩擦係数に比して大きくしてもよい。

また、上記第２実施形態では、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２を中央領域Ｈ１と比して突出させることで、ロール部材１７２の端部領域Ｈ２に作用する圧力を、中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくした。ロール部材１７２の端部領域Ｈ２を中央領域Ｈ１と比して突出させず、例えば、弾性層の硬度（アスカーＣ硬度）を端部領域Ｈ２と中央領域Ｈ１とで変えることで、端部領域Ｈ２に作用する圧力を、中央領域Ｈ１に作用する圧力と比して大きくしてもよい。

また、上記第２実施形態では、弾性層１７８の厚さを変えることで加熱ロール１７０の外径を変えたが、離型層の厚さを変えることで、加熱ロールの厚さを変えてもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 画像形成部
５０ 定着装置
５２ 加圧部材
７０ 加熱ロール（加熱部材の一例）
８０ 離型層
８２ 第一離型層
８４ 第二離型層
１５０ 定着装置
１７０ 加熱ロール（加熱部材の一例）
１８０ 離型層
１８２ 第一離型層
１８４ 第二離型層
Ｈ１ 中央領域
Ｈ２ 端部領域

Claims (4)

1. 断面円状の弾性層と、前記弾性層を覆う離型層とを有し、回転力が伝達されて回転し、搬送される記録媒体を回転しながら加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材の軸方向において一端から他端まで前記離型層と接し、回転する前記加熱部材に従動して回転し、搬送される記録媒体を前記加熱部材側に加圧する加圧部材と、と備え、
   前記軸方向において、前記加熱部材の端部側の端部領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力が、前記軸方向において前記加熱部材の中央側の中央領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力と比して大きく、
   前記離型層は、前記中央領域に形成された第一離型層と、前記端部領域に形成されると共に前記第一離型層と厚さが同様とされた第二離型層とを有し、
   前記第二離型層の動摩擦係数は、前記第一離型層の動摩擦係数と比して大きく、
   前記第一離型層は、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で形成され、前記第二離型層は、エチレンテトラフロロエチレン共重合体で形成されている定着装置。
2. 前記加圧部材によって前記端部領域に作用する圧力は、前記加圧部材によって前記中央領域に作用する圧力と比して大きい請求項１に記載の定着装置。
3. 断面円状の弾性層と、前記弾性層を覆う離型層とを有し、回転力が伝達されて回転し、搬送される記録媒体を回転しながら加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材の軸方向において一端から他端まで前記離型層と接し、回転する前記加熱部材に従動して回転し、搬送される記録媒体を前記加熱部材側に加圧する加圧部材と、と備え、
   前記軸方向において、前記加熱部材の端部側の端部領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力が、前記軸方向において前記加熱部材の中央側の中央領域における単位面積当たりの前記加圧部材に対する摩擦力と比して大きく、
   前記離型層は、前記中央領域に形成された第一離型層と、前記端部領域に形成されると共に前記第一離型層と厚さが同様とされた第二離型層とを有し、
   前記第二離型層の動摩擦係数は、前記第一離型層の動摩擦係数と比して大きく、
   前記加圧部材によって前記端部領域に作用する圧力は、前記加圧部材によって前記中央領域に作用する圧力と比して大きく、
   前記端部領域における前記弾性層の厚さは、前記中央領域における前記弾性層の厚さと比して厚くされ、
   前記加熱部材の自由状態で、前記端部領域は、前記中央領域と比して、前記加熱部材の径方向に突出している定着装置。
4. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   画像を記録媒体に定着させる請求項１から３の何れか１項に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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