(57)【要約】【課題】通電遮断装置の加熱回転部材との接触面の熱応答性を向上でき、通電遮断装置の加熱回転部材との摺動抵抗を低減できるようにする。【解決手段】通電によって発熱する加熱部材９５・９６と、前記加熱部材により加熱される加熱回転部材９１と、前記加熱回転部材と当接し前記加熱回転部材が一定以上の温度に達したときに前記加熱部材への通電を遮断する通電遮断装置２００と、を有し、前記加熱部材により加熱された前記加熱回転部材の熱により記録材Ｐ上の画像ｔを加熱する像加熱装置において、前記通電遮断装置が有する当接部材２０７の前記加熱回転部材との当接表面を金属皮膜２０１により被覆したことを特徴とする。【選択図】図７
2010169780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によって発熱する加熱部材と、前記加熱部材により加熱される加熱回転部材と、前記加熱回転部材と当接し前記加熱回転部材が一定以上の温度に達したときに前記加熱部材への通電を遮断する通電遮断装置と、を有し、前記加熱部材により加熱された前記加熱回転部材の熱により記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記通電遮断装置が有する当接部材の前記加熱回転部材との当接表面を金属皮膜により被覆したことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記金属皮膜に潤滑材を分散させたことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記金属皮膜を被覆した後の前記当接部材に熱処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記当接部材は前記加熱回転部材に加圧された状態に当接していることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）として、熱ローラ方式の定着装置が知られている。このタイプの定着装置は、ハロゲンランプと、ハロゲンランプにより加熱される定着ローラ（加熱ローラ）と、定着ローラと接触してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。未定着のトナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これによりそのトナー画像は記録材上に加熱定着される。
【０００３】
上記タイプの定着装置では、定着ローラの異常昇温防止対策として、サーモスタット等の通電遮断装置に設けられている温度検知部材（バイメタル）を定着ローラに当接させている。この通電遮断装置は、通電遮断装置の温度検知部材が定着ローラの異常昇温を検知して通電用接点を開放することによりハロゲンランプへの通電を遮断するようになっている。
【０００４】
特許文献１には、サーモスタットに設けられているテフロン（登録商標）又はカプトンテープを加熱ローラに接触させた構成の定着装置が記載されている（図１、図４参照）。特許文献２には、サーモスタットの加熱ローラとの当接部表面を２層構成のシートにより被い、その２層構成のシートのうち加熱ローラ側のシート材料にフッ素樹脂を用い、サーモスタット側のシート材料に樹脂材料を用いた構成の定着装置が記載されている。特許文献３には、サーモスタットの加熱ローラとの当接部表面をポリイミドフィルムにより被っている構成の定着装置が記載されている。
【特許文献１】特開昭６２−２３０７７号公報
【特許文献２】特開平４−１１０９８１号公報
【特許文献３】特開平２−１５４２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加熱ローラに通電遮断装置を当接させる構成の定着装置では、通電遮断装置の温度検知部材を加熱ローラの熱に応じて即座に作動させるようにするために、通電遮断装置の加熱ローラとの接触面の熱応答性を向上させることが望まれている。また加熱ローラの通電遮断装置との接触面の損傷を防止して記録材上の画像品質を確保するために、通電遮断装置の加熱ローラとの摺動抵抗を低減することが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、通電遮断装置の加熱回転部材との接触面の熱応答性を向上でき、通電遮断装置の加熱回転部材との摺動抵抗を低減できるようにした像加熱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】
上記目的を達成するための構成は、通電によって発熱する加熱部材と、前記加熱部材により加熱される加熱回転部材と、前記加熱回転部材と当接し前記加熱回転部材が一定以上の温度に達したときに前記加熱部材への通電を遮断する通電遮断装置と、を有し、前記加熱部材により加熱された前記加熱回転部材の熱により記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記通電遮断装置が有する当接部材の前記加熱回転部材との当接表面を金属皮膜により被覆したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通電遮断装置の加熱回転部材との接触面の熱応答性を向上でき、通電遮断装置の加熱回転部材との摺動抵抗を低減できるようにした像加熱装置の提供を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を図面に基づいて説明する。
【００１０】
[実施例]
（１）画像形成装置例
図１１は本発明に係る像加熱装置を定着装置（定着器）として搭載する画像形成装置の一例の構成模式図である。この画像形成装置は電子写真式のカラープリンタである。
【００１１】
本実施例に示す画像形成装置は、画像形成装置の内部に並設されている第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ・Ｐｍ・Ｐｃ・Ｐｂによって色の異なる４色のトナー像を帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経て形成できるようになっている。
【００１２】
本実施例の画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置(不図示)から出力される画像形成信号（プリント信号）に応じて所定の画像形成シーケンスを実行し、その画像形成シーケンスに従って画像形成動作を行う。すなわち、各画像形成部Ｐｙ・Ｐｍ・Ｐｃ・Ｐｂが順次駆動され、像担持体としての感光ドラム１が矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転される。各画像形成部Ｐｙ・Ｐｍ・Ｐｃ・Ｐｂの感光ドラム１に跨るように駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂとテンションローラ６ｃに掛け回されている中間転写ベルト７は、駆動ローラ６ａによって矢印方向へ各感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で回転される。
【００１３】
まず１色目のイエローの画像形成部Ｐｙにおいて、感光ドラム１の表面は帯電器２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。次に露光装置３が外部装置からの画像情報に応じたレーザ光を感光ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより感光ドラム１表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そしてその潜像が現像装置４によってイエローのトナー(現像剤）を用いて現像され、感光ドラム１表面上にイエローのトナー像（現像像）が形成される。同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｍ、３色目のシアンの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｂにおいても行われる。
【００１４】
各画像形成部Ｐｙ・Ｐｍ・Ｐｃ・Ｐｂにおいて感光ドラム１表面に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト７を挟んで各感光ドラム１と対向配置されている一次転写ブレード８によって中間転写ベルト７の外周面(表面)上に順番に重ねて転写される。これにより中間転写ベルト７表面にフルカラーのトナー像が担持される。
【００１５】
一方、給送カセット１０または手差記録材レイ１１から記録材Pが送り出しローラ１２により搬送路１３ａを通じてレジストローラ１４に送られる。次いで記録材Ｐはレジストローラ１４によって中間転写ベルト７と二次転写ローラ１５間の二次転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送され、その搬送過程において二次転写ローラ１５により中間転写ベルト７表面上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
【００１６】
未定着のフルカラーのトナー像を担持する記録材Ｐは定着装置１６に導入される。そしてその記録材Ｐは後述のニップ部で挟持搬送されることによって未定着のフルカラーのトナー像が記録材Ｐに加熱定着される。
【００１７】
記録材Ｐの片面だけに画像を形成する場合、切り換えフラッパ１７の切り換えにより記録材Ｐを排出ローラ１８を介して画像形成装置の側面に設けられている排出トレイ１９に排出するか、画像形成装置の上面に設けられている排出トレイ２０に排出する。切り換えフラッパ１７が一点鎖線の位置にある場合には、記録材Ｐはフェイスアップ（画像が上側）で排出トレイ１９上に排出され、切り換えフラッパ１７が実線の位置にある場合には、記録材Ｐは、フェイスダウン（画像が下側）で排出トレイ２０に排出される。
【００１８】
記録材Ｐの両面に画像を形成する場合には、定着装置１６によってトナー像を定着された記録材Ｐは、実線の位置にある切り換えフラッパ１７によって上方へ案内される。そしてその記録材Ｐの後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路１３ｂによってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、記録材Ｐは、両面搬送路１３ｃを搬送されて、片面画像形成と同様の過程をへて他方の面にトナー像を形成され、排出トレイ１９または排出トレイ２０上に排出される。
【００１９】
トナー像転写後の感光ドラム１は、感光ドラム１表面に残留している転写残トナーがドラムクリーナ５によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２０】
フルカラーのトナー像転写後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７表面に残留している転写残トナーがベルトクリーナ９によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２１】
（２）定着装置
以下の説明において、像加熱装置である定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。長さとは長手方向の寸法をいう。幅とは短手方向の寸法をいう。
【００２２】
本実施例１に示す定着装置１６は、ベルト定着方式の定着装置である。
【００２３】
図１は定着装置１６の一例の横断面模式図である。図２は定着装置１６の定着ベルト９１の層構成の説明図である。図３は定着装置１６の一例の通電回路図である。
【００２４】
本実施例１の定着装置１６は、加熱回転部材としてのエンドレスの定着ベルト９１と、回転部材としての定着ローラ９２及びテンションローラ９３と、バックアップ部材としての加圧ローラ９４と、加熱部材としてのハロゲンランプ９５・９６などを有する。また本実施例１の定着装置１６は、温度検知部材としてのサーミスタなどの温度検知素子１０２と、通電遮断装置２００を有する。
【００２５】
定着ローラ９２は、中空円筒状の芯金９２ａと、芯金９２ａの外周面上にローラ状に設けられた弾性層９２ｂと、を有する。弾性層９２ｂとしては、シリコーンゴムにより形成された弾性層（ソリッドゴム層）などが用いられている。この定着ローラ９２の芯金９２ａの長手方向両端部を定着装置１６の装置フレームＦの側板対（図示せず）に軸受（図示せず）を介して回転自在に保持させている。
【００２６】
テンションローラ９３は、中実の芯金９３ａと、芯金９３ａの外周面上にローラ状に設けられた弾性層９３ｂと、を有する。弾性層９３ｂとしては、シリコーンゴムにより形成された弾性層（ソリッドゴム層）などが用いられている。このテンションローラ９３は定着ローラ９２から記録材搬送方向下流側に所定の間隔をおいて定着ローラ９２と並列に配設されている。そしてそのテンションローラ９３の芯金９３ａの長手方向両端部を装置フレームＦの側板対に軸受（図示せず）を介して回転自在に保持させている。
【００２７】
定着ローラ９２とテンションローラ９３に緊張状態に巻き掛けられている定着ベルト９１は、図３に示すように、エンドレスの基層９１ａと、基層９１ａの外周面上に設けられた弾性層９１ｂと、弾性層９１ｂの外周面上に設けられた離型層９１ｃと、を有する。基層９１ａの材料としては、耐熱性、可撓性を有する、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂を用いている。弾性層９１ｂとしては、シリコーンゴムにより形成された弾性層（ソリッドゴム層）、あるいは断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層（スポンジゴム層）を用いてもよい。あるいはシリコーンゴム層内に中空のフィラーを分散させ、硬化物内に気体部分を持たせ、断熱作用を高めた弾性層（気泡ゴム層）を用いてもよい。定着ベルト９１の表層として設けられている離型層９１ｃは、未定着のトナー画像ｔに対して離型性の向上を図るために、弾性層９１ｂの外周面上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂をコートして形成してある。または、弾性層９１ｂの外周面上にフッ素樹脂チューブを被覆して形成してある。
【００２８】
加圧ローラ９４は、中空円筒状の芯金９４ａと、芯金９４ａの外周面上にローラ状に設けられた弾性層９４ｂと、弾性層９４ｂの外周面上に設けられた離型層９４ｃと、を有する。弾性層９４ｂとしては、シリコーンゴムにより形成された弾性層（ソリッドゴム層）などが用いられている。離型層９４ｃは、弾性層９４ｂの外周面上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂をコートして形成するか或いはフッ素樹脂チューブを被覆して形成してある。この加圧ローラ９４は定着ローラ９２と定着ベルト９４を挟んで対向するように定着ローラ９２と並列に配設されている。そしてその加圧ローラ９４の芯金９４ａの長手方向両端部を装置フレームＦの側板対に軸受（図示せず）を介して回転自在に保持させている。そしてその軸受を加圧ばね（図示せず）により定着ローラ９２側に加圧し、加圧ローラ９４の外周面（表面）を定着ベルト９１を介して定着ローラ９２の外周面（表面）に加圧している。その加圧によって加圧ローラ９４と定着ローラ９１の弾性層９４ｂ・弾性層９１ｂを弾性変形させ、加圧ローラ９４表面と定着ベルト９１の外周面（表面）との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００２９】
定着ローラ９１の芯金９１ａの内部にはハロゲンランプ９５が、加圧ローラ９４の芯金９４ａの内部にはハロゲンランプ９６が、それぞれ設けられている。ハロゲンランプ９５は、ハロゲンランプ９５の長手方向中央部に定着ローラ９１の芯金９１ａに対して輻射エネルギーを輻射する発光部９５ａを有するとともに、長手方向両端部に通電用口金（図示せず）を有する。そしてハロゲンランプ９５の通電用口金を装置フレームＦの側板対に保持させている。ハロゲンランプ９６は、ハロゲンランプ９６の長手方向中央部に加圧ローラ９４の芯金９４ａに対して輻射エネルギーを輻射する発光部９６ａを有するとともに、長手方向両端部に通電用口金（図示せず）を有する。そしてハロゲンランプ９６の通電用口金を装置フレームＦの側板対に保持させている。
【００３０】
（２−１）定着装置の加熱定着動作
本実施例１の定着装置１６は、プリント信号に応じて駆動源としての定着モータＭを回転させ定着ローラ９２の芯金９２ａの長手方向一端部に設けられている駆動ギア（図示せず）を所定の方向へ回転させる。これにより定着ローラ９２は矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）をもって回転する。この定着ローラ９２の回転は定着ローラ９２の定着ベルト９１との巻き掛け領域において定着ベルト９１に伝達される。そして定着ベルト９１の回転はテンションローラ９３の定着ベルト９１との巻き掛け領域においてテンションローラ９３に伝達される。したがって定着ローラ９２の回転に追従して定着ベルト９１が矢印方向へ回転し、その定着ベルト９１の回転に追従してテンションローラ９３も矢印方向へ回転する。そしてその定着ベルト９１の回転はニップ部Ｎにおける定着ベルト９１表面と加圧ローラ９４表面との摩擦力によって加圧ローラ９４に伝達され、これにより加圧ローラ９４は定着ベルト９１の回転に追従して矢印方向に回転する。
【００３１】
またプリント信号に応じて制御手段としての通電制御部１００（図３）が電源１０１から通電遮断装置２００を通じてハロゲンランプ９５・９６に通電する。ハロゲンランプ９５は通電により発光部９５ａから輻射エネルギーを輻射し、その輻射エネルギーによって回転動作中の定着ローラ９２の芯金９２ａが加熱される。この加熱された芯金９２ａの熱は弾性層９２ｂを通じて回転動作中の定着ベルト９１の内面から表面に伝わり、定着ベルト９１が加熱される。またハロゲンランプ９６は発光部９６ａから輻射エネルギーを輻射し、その輻射エネルギーによって回転動作中の加圧ローラ９４の芯金９４ａが加熱される。この加熱された芯金９４ａの熱は弾性層９４ｂを通じて離型層９４ｃに伝わり、加圧ローラ９４が加熱される。定着ベルト９１の温度は定着ベルト９１の表面側に設けられているサーミスタなどの温度検知素子（温度検知部材）１０２によって検知され、その温度検知素子１０２からの出力信号を通電制御部１００が取り込む。通電制御部１００は、その出力信号に基づいて、定着ベルト９１の温度が所定の定着温度（目標温度）を維持するようにハロゲンランプ９５・９６に通電する電力を制御する。
【００３２】
定着ベルト９１及び加圧ローラ９４の回転とハロゲンランプ９５・９６への通電を行わせた状態において、未定着のトナー画像ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎにトナー画像担持面を上向きにして導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎにおいて定着ベルト９１表面と加圧ローラ９４表面とにより挟持されその状態に搬送される。その搬送過程において、記録材Ｐは定着ベルト側のトナー画像担持面と加圧ローラ９４側のトナー画像非担持面の両面から加熱されるとともに加圧される。これにより、記録材Ｐに担持されているトナー画像ｔは記録材上に加熱定着される。
【００３３】
（２−２）ホルダー及び通電遮断装置の説明
図４は図１に示すホルダー１１０及び通電遮断装置２００の拡大図である。図５は図４に示すホルダー１１０及び通電遮断装置２００のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。図６はホルダー１１０及び通電遮断装置２００の横断面模式図である。図７はホルダー１１０及び通電遮断装置２００の縦断面模式図である。図８は通電遮断装置２００の通電遮断状態を表わす動作説明図である。
【００３４】
通電遮断装置２００を保持する保持部材としてのホルダー１１０は、長手方向に長い長方形の平板に形成されている。このホルダー１１０は、装置フレームＦの天板Ｆ１に４つのホルダー支持ネジ１１２によって定着ベルト９１表面に対して移動自在に支持されている。そしてそのホルダー１１０には、図３に示す通電回路の給電用電線Ｃａ・Ｃｂを連結している。給電用電線Ｃａの先端には丸端子１２０ａがカシメにより電気的に接続されている。そしてその丸端子１２０ａと通電遮断装置２００に設けられる平端子２１３ａとを給電部ネジ１１２ａによってホルダー１１０に締結している。また給電用電線Ｃｂの先端には丸端子１２０ｂがカシメにより電気的に接続されている。そしてその丸端子１２０ｂと通電遮断装置２００に設けられる平端子２１３ａとを給電部ネジ１１２ｂによってホルダー１１０に締結している。そして各ホルダー支持ネジ１１２に設けたコイルバネ１１１によりホルダー１１０を定着ベルト９１表面に向けて付勢することにより、通電遮断装置２００の後述のキャップ２０７の表面を定着ベルト９１表面に加圧した状態に当接させるようにしている。
【００３５】
通電遮断装置２００は、定着ベルト９１表面と当接し定着ベルト９１表面が一定以上の温度すなわち定着温度を超える所定の通電遮断温度に達したときにハロゲンヒータ９５・９６への通電を遮断するために用いられるものである。
【００３６】
この通電遮断装置２００は、ベース２０８と、中ぶた２０６と、当接部材としてのキャップ２０７などを有する。
【００３７】
ベース２０８は、円板状の接点取付板２０８ａと、接点取付板２０８ａの外周から定着ベルト９１表面に向けて延びる円形の筒部２０８ｂと、を有する。接点取付板２０８ａの表面には平端子２１３ｂを配設し、接点取付板２０８ａの離面には可動接点部材２０９を配設している。そしてその平端子２１３ｂと可動接点部材２０９をそれぞれリベット２１５に結合し、そのリベット２１５を接点取付板２００ａにカシメにより固定している。これにより平端子２１３ｂと可動接点部材２０９をリベット２１５を介して電気的に接続している。
【００３８】
また接点取付板２０８ａの表面には平端子２１３ａを配設し、接点取付板２０８ａの離面には固定接点部材２１０を配設している。そしてその平端子２１３ａと固定接点部材２１０をそれぞれリベット２１４に結合し、そのリベット２１４を接点取付板２０８ａにカシメにより固定している。これにより平端子２１３ａと固定接点部材２１０をリベット２１４を介して電気的に接続している。
【００３９】
可動接点部材２０９及び固定接点部材２１０は、筒部２０８ｂの内部において可動接点部材２０９の先端２０９ａと固定接点部材２１０の先端２１０ａが重なり合った状態に接触するように折り曲げ加工が施されている。そして可動接点部材２０９の先端２０９ａは固定接点部材２１０の先端２１０ａに対して接点取付板２００ａ側に移動可能である。
【００４０】
中ぶた２０６は、ベース２０８の筒部２０８ｂの下端部に嵌合させて取り付けてある。中ぶた２０６の定着ベルト９１表面側の下面中央には円形の凹部２０６ａが設けられている。そしてその凹部２０６ａには定着ベルト９１表面に向けて膨らむように皿状に形成したバイメタル２０４が収容されている。また中ぶた２０６の径方向中央には凹部２０６ａと連通するように貫通孔２０６ｂが設けられている。そしてその貫通孔２０６ｂにはバイメタル２０４と可動接点部材２０９との間を移動できるようにガイドピン２１１が配置されている。
【００４１】
バイメタル２０４は、鉄・ニッケル合金などの低膨張率の金属とニッケル・マンガン・鉄合金やニッケル・クロム・鉄などの高膨張率の金属を貼り合せて構成される。このバイメタル２０４は、バイメタル２０４の動作温度に応じて、低膨張金属と高膨張金属の組合せが異なるが、いずれにしても皿状に形成されている。
【００４２】
キャップ２０７は、中ぶた２０６と略同じ外径に形成された底部２０７ａと、底部２０７ａの外周から定着ベルト９１表面と反対側に向けて延びる円形の筒部２０７ｂと、を有する。このキャップ２０７は、キャップ２０７の底部２０７ａを中ぶた２０６の下面に接触させて凹部２０６ａ内のバイメタル２０４を底部２０７ａによって保持している。そしてキャップ２０７の筒部２０７ｂにより中ぶた２０６の外周面を被い、その筒部２０７ｂをベース２０８の筒部２０８ｂの外周面にカシメにより固定している。そしてキャップ２０７の表面すなわち底部２０７ａと筒部２０７ｂの表面を金属皮膜２０１により被覆している。これによってキャップ２０７の定着ベルト９１との当接表面が金属皮膜２０１で被覆されている。
【００４３】
本実施例１の通電遮断装置２００は、キャップ２０７の金属皮膜２０１が定着ベルト９１表面と当接している。そしてバイメタル２０４がキャップ２０７を介して定着ベルト９１から伝達される温度に応じて動作する。バイメタル２０４は通常温度、例えば２００℃では前記の皿状をしているが、バイメタル２０４の動作温度である異常温度、例えば２４０℃を検出したのち、膨張率が異なる特性により、皿状の形状を自己反転させて逆皿状の形状になる（図８参照）。皿状から逆皿状の形状に変形したバイメタル２０４はガイドピン２１１を押し上げ、そのガイドピン２１１が可動接点部材２０９を押し上げる。これにより可動接点部材２０９の先端２０９ａが固定接点部材２１０の先端２１０ａから離れ、これによって通電回路が給電用電線Ｃａ・Ｃｂ間で通電遮断されハロゲンヒータ９５・９６は非発熱状態となる。
【００４４】
（２−３）キャップの説明
図９は通電遮断装置２００の定着ベルト９１表面と当接するキャップ２０７の説明図である。図１０は金属皮膜２０１の潤滑材２０２の説明図である。
【００４５】
キャップ２０７の材料としては、例えば０℃環境において、熱伝導率が２４１Ｗ／ｍ・Ｋのアルミニウムや、熱伝導率が４２０Ｗ／ｍ・Ｋの銅等を用いている。
【００４６】
キャップ２０７の表面を被覆する金属皮膜２０１は、例えば熱伝導率が９４Ｗ／ｍ・Ｋのニッケルベースのニッケルめっき等に潤滑材２０２(図１０参照）を分散させてキャップ２０７表面上に厚さ１０μｍ程度で形成されている。潤滑材２０２の材料としては、フッ素樹脂で例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や二硫化モリブデンやグラファイト等を用いている。このような金属皮膜２０１をキャップ２０７表面に被覆することによって、定着ベルト９１表面との摺動性を確保しつつバイメタル２０４への応答性を維持することができる。
【００４７】
本実施例１でいうところの金属皮膜２０１は具体的には、例えばＰＴＦＥ微粒子を分散共析した無電解ニッケルめっきとして日本カニゼン（株）より発売されている商品名カニフロンが有効である。
【００４８】
めっき皮膜形成後のキャップ２０７は好ましくは３００℃以上４００℃以下の熱処理を施す。これはめっき液中に分散している潤滑材２０２、例えばＰＴＦＥの融点である３２７℃以上にすることで、粒子を溶融して分散を均一化することができ、皮膜磨耗後の摺動特性を安定的に保つことが出来る。
【００４９】
また、主な熱処理方法としては真空焼入炉や連続焼入炉等の炉を用いて、内部温度を熱処理設定温度に保った状態から１時間等、一定の時間に炉内放置することで熱処理の効果が得られる。
【００５０】
以下、表１を用いて、本実施例１の定着装置１６と従来例１、２の定着装置との比較を行う。
【００５１】
表１において、「熱伝導率」は所定の熱伝導率測定装置を用いて測定したものである。熱伝導率の測定法としては、レーザーフラシュ法、熱線法、平板熱流計法、温度傾斜法などがある。「摩擦係数」は所定の摩擦係数測定器を用いて測定したものである。被測定体上で定荷重物質を定速度で物体を動かして、物体の動的荷重と物質荷重の比をとる。「接触角」は所定の接触角計を用いて測定したものである。被測定物に測定液を落として、液の球状具合を角度で評する。「潤滑材含有量」はメッキ液に含まれた潤滑材の液中重量比を表したものである。
【００５２】
従来例１の定着装置は、キャップ２０７表面を被覆する金属皮膜の表層材料としてＰＦＡ層を用いた点を除いて、本実施例１の定着装置１６と同じ構成としてある。従来例２の定着装置は、キャップ２０７表面を被覆する金属皮膜の表層材料としてＰＩフィルムを用いた点を除いて、本実施例１の定着装置１６と同じ構成としてある。
【００５３】
【表１】
2010169780.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、本実施例１の定着装置１６は、摺動特性である、磨耗係数、接触角については従来例１、２の定着装置とほぼ差が無い、またはそれ以上である。また本実施例１の定着装置１６は、熱伝導率については従来例１、２の定着装置よりも向上している。
【００５５】
以下、ＰＴＦＥ微粒子を分散共析した無電解ニッケルめっきである、複合めっきについて説明する。
【００５６】
無電解ニッケルめっき方法は、無電解ニッケルめっき装置で行う。装置は、下地ニッケルめっきが収容された下地ニッケルめっき槽と、機能ニッケルめっき液が収容された機能ニッケルめっき槽と、下地ニッケルめっき槽に接続された抽出装置と、抽出装置に接続された逆抽出装置とを備えている。
【００５７】
このように構成された無電解ニッケルめっき装置による無電解ニッケルめっき方法について説明する。
【００５８】
まず、亜鉛置換処理されたアルミニウム、マグネシウム、チタン又はこれらの合金からなる部材を下地ニッケルめっき液、例えば、Ｎｉ−Ｐめっき液に浸漬して、この部材上に下地ニッケルめっきを施す。このとき、亜鉛と下地ニッケルめっきとが置換されて、亜鉛が下地ニッケルめっき液中に溶出する。
【００５９】
ここでの下地ニッケルめっき処理には、公知のめっき液、めっき条件を制限なく用いることができる。例えば市販のＮｉ−Ｐめっき液を用いて、めっき温度８０〜９５℃で施すことができる。また、下地ニッケルめっき厚さは１〜５μｍであることが好ましく、この範囲内であれば、下地ニッケルめっきが部材全面につき回りよく施されるので、その後の機能ニッケルめっきの密着性および耐食性を良好なものとすることができる。
【００６０】
下地ニッケルめっき槽中の亜鉛を含む下地ニッケルめっき液の一部は、抽出装置に供給され、ここで酸性有機リン化合物を含有する抽出液と接触して、亜鉛は抽出液（有機溶媒相）中に抽出される。ここで用いる抽出装置は特に限定されないが、亜鉛を含有する下地ニッケルめっき液と抽出液とを連続的に接触させる装置、例えば多段ミキサーセトラーや上下動式カラムなどの連続抽出装置を用いることが好ましい。また、抽出温度は特に限定されず、室温で十分であるが、好ましくは１０℃〜５０℃である。そして、抽出処理された下地ニッケルめっき液は、下地ニッケルめっき槽に戻され、下地ニッケルめっき液として再使用される。
【００６１】
また、抽出処理された下地ニッケルめっき液を下地ニッケルめっき槽に戻す際、親油性フィルターで濾過することによって、めっき液の組成を変えずに油分を除去することができる。親油性フィルターとしては、親油性を有するものであればよく、例えばポリプロピレンフィルター、ポリエチレンフィルター、テフロン(登録商標）フィルターが挙げられる。親油性フィルターの孔径は、０．１〜５０μｍが好ましく、この範囲内であれば、効率よく油分を除去することができる。
【００６２】
ここでの抽出装置に供給される亜鉛含有下地ニッケルめっき液の量は、めっき速度やめっき品質を考慮して適宜決定すればよいが、下地ニッケルめっき液中の亜鉛濃度が好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下となるようにすればよい。
また、所望のめっき速度やめっき品質が得られる範囲内で抽出装置に供給される亜鉛含有下地ニッケルめっき液の量をより少なくすることで、抽出装置および逆抽出装置そのものをコンパクトにすることができるという利点がある。その上、親油性フィルターの交換サイクルを延ばすことができるという利点もある。
【００６３】
一方、亜鉛を含む抽出液は、逆抽出装置に供給され、ここで鉱酸を含有する水溶液と接触して、亜鉛は水溶液（水相）中に逆抽出され、亜鉛が逆抽出された抽出液は、抽出装置に戻され、抽出液として再使用される。ここで用いる逆抽出装置は特に限定されず、抽出装置と同様のものを用いることができる。また、逆抽出温度は特に限定されず、室温で十分であるが、好ましくは１０℃〜５０℃である。そして、逆抽出された亜鉛は、必要に応じ、亜鉛塩として廃棄される。
【００６４】
次いで、下地ニッケルめっきが施された部材は、機能ニッケルめっき槽中の機能ニッケルめっき液に浸漬され、下地ニッケルめっきが施された部材上に機能ニッケルめっきが施される。ここでの機能ニッケルめっき処理には、公知のめっき液、めっき条件を制限なく用いることができる。例えば市販のＮｉ−Ｐ−Ｂ合金めっき液やＰＴＦＥなどの微粒子をＮｉ−Ｐめっき液中に分散させたものを用いて、めっき温度７０〜９０℃で施すことができる。また、機能ニッケルめっき厚さは、めっき製品の使用目的に応じて適宜決定すればよいが、２〜３０μｍであることが好ましい。この範囲内であれば、めっきの密着性および耐食性が良好である上に、機能ニッケルめっきの機能を十分に発揮させることができる。
【００６５】
以下、下地ニッケルめっき液について説明する。
【００６６】
下地ニッケルめっき液としては、例えば、高リンタイプ、中リンタイプ、低リンタイプが挙げられる。これらの中でもめっき液の耐食性・コストの観点から中リンタイプが好ましい。通常、中リンタイプのＮｉ−Ｐめっき液の組成は、ニッケルイオン濃度が４〜７ｇ／Ｌ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム濃度が２０〜４０ｇ／Ｌ、有機酸塩やアンモニウム塩、アミン等のニッケルの錯化剤が１０〜４０ｇ／Ｌ、ｐＨが４〜７の範囲にある。
【００６７】
以下、機能ニッケルめっき液について説明する。
【００６８】
機能ニッケルめっき液としては、Ｎｉ−Ｐ−Ｘ又はＮｉ−Ｂ−Ｘ（式中、Ｘは、Ｂ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ又はＣｕである）で表される合金めっき液が好ましい。その他にも、ＰＴＦＥ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎｉ４、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ダイヤモンド、黒鉛、ＭｏＳ２又はこれらの混合物からなる群から選択される微粒子を含むＮｉ−Ｐめっき液も好ましい。ここで微粒子は分散されており、この微粒子の好ましい粒径は０．１μｍ〜１００μｍである。通常、これら機能ニッケルめっきの組成は、ニッケルイオン濃度が４〜７ｇ／Ｌ、還元剤としての次亜リン酸ナトリウム濃度が２０〜４０ｇ／Ｌ、有機酸塩やアンモニウム塩、アミン等のニッケルの錯化剤が１０〜４０ｇ／Ｌ、ｐＨが４〜１２の範囲にある。
【００６９】
以上のように、本実施例１の定着装置１６は、通電遮断装置２００におけるキャップ２０７の定着ベルト９１との当接表面を金属皮膜２０１により被覆している。これにより通電遮断装置２００におけるキャップ２０７の定着ベルト９１との摺動抵抗を低減でき、通電遮断装置２００におけるキャップ２０７の定着ベルト９１との接触面の熱応答性を向上できる。
【００７０】
また本実施例１の定着装置１６は、キャップ２０７の定着ベルト９１との当接表面を被覆している金属皮膜２０１に潤滑材２０２を分散しているので、キャップ２０７と定着ベルト９１との摺動性を向上できるとともに定着ベルト９１の磨耗を低減できる。そして潤滑材２０２は金属皮膜２０１内に分散されているので、金属皮膜２０１の熱伝導性を維持、確保できる。
【００７１】
また本実施例１の定着装置１６は、金属皮膜２０１を被覆した後のキャップ２０７に熱処理を施しているので、金属皮膜２０１の耐磨耗性が向上し金属皮膜２０１の耐久性を上げることが可能になる。
【００７２】
また本実施例１の定着装置１６は、通電遮断装置２００のキャップ２０７は定着ベルト９１に加圧された状態に当接している。これにより定着ベルト９１の固体差や回転振れ等に対して、通電遮断装置２００のキャップ２０７と定着ベルト９１を安定的に当接させることができる。
【００７３】
[その他の実施例]
金属皮膜２０１のベースとして、金メッキ、銀メッキ等を用いても良い。
【００７４】
通電遮断装置２００は、定着ベルト９１の定着ローラ９２或いはテンションローラ９３との接触領域（Ｒ部）や、定着ベルト９１の定着ローラ９２或いはテンションローラ９２との非接触領域（平坦部）の内面側に配置してもよい。
【００７５】
本発明に係る像加熱装置は、実施例1のベルト定着方式の定着装置１６に限られず熱ローラ方式の定着装置でもよい。熱ローラ方式の定着装置は、加熱部材としてのハロゲンランプと、ハロゲンランプにより加熱される加熱回転体としての定着ローラと、定着ローラと接触してニップ部を形成するバックアップ部材としての加圧ローラなどを有する。そして未定着のトナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ加熱してトナー画像を記録材上に加熱定着する。そして熱ローラ方式の定着装置の通電回路中に上述の通電遮断装置２００を設けるとともに、この通電遮断装置２００のキャップ２０を定着ローラの外周面（表面）に加圧状態に当接させる。これにより熱ローラ方式の定着装置においても実施例1のベルト定着方式の定着装置１６と同じ作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】定着装置の一例の横断面模式図である。
【図２】定着装置の定着ベルトの層構成の説明図である。
【図３】定着装置の一例の通電回路図である。
【図４】図１に示す定着装置のホルダー及び通電遮断装置の拡大図である。
【図５】図４に示すホルダー及び通電遮断装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【図６】ホルダー及び通電遮断装置の横断面模式図である。
【図７】ホルダー及び通電遮断装置の縦断面模式図である。
【図８】通電遮断装置の通電遮断状態を表わす動作説明図である。
【図９】通電遮断装置の定着ベルト表面と当接するキャップの説明図である。
【図１０】金属皮膜の潤滑材の説明図である。
【図１１】画像形成装置の一例の構成模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
９１：定着ベルト
９５・９６：ハロゲンヒータ
２００：通電遮断装置
２０１：金属皮膜
２０２：潤滑材
２０７：キャップ
Ｐ：記録材
ｔ：トナー画像
【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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