(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面と接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー画像を担持する記録材を前記ニップ部で搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記ニップ部形成部材と摺動する前記フィルムの内面の領域に前記フィルムの移動方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＜０を満足する粗面部を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記粗面部の平均粗さＲｚｊｉｓは、Ｒｚｊｉｓ≧２μｍを満足し、前記ニップ部形成部材のうち前記フィルムの前記粗面部と摺動する領域に潤滑剤が塗布されている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】
前記粗面部のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ＞−３を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記ニップ部形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記ニップ部形成部材は、前記フィルムの回転をガイドするフィルムガイドを有し、前記フィルムガイドの表面うち前記ニップ部を形成している領域の平均粗さＲｚｊｉｓは、２μｍ≦Ｒｚｊｉｓ≦１０μｍを満足する．ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記フィルムは、最内層の基層と、前記基層よりも外側に形成された弾性層と、を有し、前記粗面部は前記基層の内面にあることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の像加熱装置。
【請求項７】
内面に円周方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＜０を満足する粗面部を有し、トナー画像を担持した記録材を加熱する像加熱装置で用いられる可撓性を有する筒状のフィルム。
【請求項８】
最内層の基層と、前記基層よりも外側に形成された弾性層と、を有し、前記粗面部は前記基層の内面にあることを特徴とする請求項７に記載のフィルム。
【請求項９】
前記基層は、ポリイミド、ポリアミドイミド、又は、ポリエーテル・エーテル・ケトンで形成されていることを特徴とする請求項８に記載のフィルム。
【請求項１０】
円周方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＞０を満足する粗面部を有する円筒状の金型の表面に前駆体溶液を付着させて、前記前駆体溶液を加熱し転化して得られることを特徴とする、トナー画像を担持した記録材を加熱する像加熱装置のフィルムの最内層として用いる筒状の可撓性樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機又はプリンタなどの画像形成装置に搭載される像加熱装置、その像加熱装置に用いられるフィルム、及び、フィルムの最内層として用いる可撓性樹脂の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタに搭載する定着装置として、フィルム加熱方式の定着装置が知られている。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックス製の基板上に通電発熱抵抗体を有するヒータと、ヒータと接触しつつ移動する定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有している。未定着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、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。従って、このタイプの定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：ｆｉｒｓｔ  ｐｒｉｎｔｏｕｔ  ｔｉｍｅ）を短くできる。また、このタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置においては、定着フィルムがヒータと接触しつつ回転するため、定着フィルムのヒータに対する摺動抵抗がそのまま定着フィルムの駆動負荷となる。この駆動負荷を低減するためには、定着フィルムの内周面（内面）とヒータとの動摩擦抵抗を低減させることが非常に重要である。例えば、定着フィルム内面とヒータとの間に耐熱性の潤滑グリース等の潤滑剤を介在させることにより、定着フィルムとヒータとの摺動性を高めることが行われている。
【０００４】
また、カラープリンタに搭載されるフィルム加熱方式の定着装置においては、多色のトナーを重ねたトナー像を溶融する必要があるため、トナーの載り量はモノクロのトナー画像に比較して２倍以上になることがある。トナーの載り量の多いカラー画像を平滑に定着するために高い温度と圧力をかけて記録材上のトナーを定着することが必要である。
【０００５】
このように近年のカラー画像や生産性向上の要求に伴い、定着装置の定着フィルムがより高温、より高加圧の環境下で使用されることが多くなっている。その結果、定着フィルムの削れや、潤滑グリースの粘性劣化から定着フィルムの摺動抵抗が上昇しやすくなっている。
【０００６】
また、フィルム加熱方式の定着装置においては、高温化での定着フィルムの連続使用によって定着フィルムの内面の潤滑グリース切れが生じ、定着フィルムの摩耗が急速に進行する場合もある。その結果、一時的に定着フィルムが停止するスリップが発生し画像不良が発生することがある。更に、定着フィルムのスリップが発生するとジャムが発生することがある。スリップまで至らない場合であっても、低速かつ高温で定着装置を稼動させた場合に、定着フィルムがヒータに対して停止と摺動を周期的に繰り返すスティックスリップでビビリ音が発生することがある。特に画像に高い光沢度が要求される場合があるカラープリンタの場合、定着装置はより高い加圧力の下で定着するため、上述のスティックスリップが生じやすい。
【０００７】
この問題に対処するため、特許文献１、及び特許文献２には、フィルム加熱方式の定着装置のフィルム部材の内面を粗面化することによって、加熱体またはガイド部材とフィルム部材との接触面積を減らし、摩擦抵抗を軽減することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３４１１４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の粗面化されたフィルム部材（以下、定着フィルムと記す）の内周面（内面）は、ヒータや、ヒータを支持し定着フィルムの内面をガイドするフィルムガイドに接触している。ヒータの定着フィルムの内面と摺動するヒータ表面にはガラスやポリイミドのコーティングが施されており、ヒータ表面は定着フィルムの内面と良好な滑り性が得られるようになっている。
【００１０】
一方、定着フィルムの内面と摺動するフィルムガイドの表面はヒータ表面よりも表面粗さが粗くなっている。このようなフィルムガイドの表面と定着フィルムの粗面化された内面とが摺動すると、フィルムガイドの表面の凹凸と定着フィルムの内面の凹凸とが擦れあって振動が発生する場合がある。特に記録用紙（記録材）がニップ部で挟持搬送されている間は、定着フィルムの外周面（表面）と記録用紙とが接触している。このため、上述の振動が定着フィルムから記録用紙に伝わり、大きな摺擦音となって定着装置の稼動音を大きくしてしまうという課題があることを見出した。これは記録用紙がスピーカーのコーン紙のような役割を担い、定着フィルムで生じている高い振動数の振動が記録用紙全面の大きな面積に伝わり、記録用紙全体が空気を震えさせるために摺擦音として増幅されていると考えられる。
【００１１】
本発明の目的は、内面を粗面化した定着フィルムがフィルムガイド又はヒータなどのニップ部形成部材と摺擦する時の摺擦音を低減することができる像加熱装置、その像加熱装置に用いられる定着フィルム、及び、定着装置のフィルムの最内層として用いる筒状の可撓性樹脂の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置は、可撓性を有する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面と接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー画像を担持する記録材を前記ニップ部で搬送しつつ加熱する像加熱装置において、前記ニップ部形成部材と摺動する前記フィルムの内面の領域に前記フィルムの移動方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＜０を満足する粗面部を有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係るフィルムは、内面に円周方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＜０を満足する粗面部を有し、トナー画像を担持した記録材を加熱する像加熱装置で用いられる可撓性を有する筒状のフィルムであることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る可撓性樹脂の製造方法は、トナー画像を担持した記録材を加熱する像加熱装置のフィルムの最内層として用いる筒状の可撓性樹脂の製造方法で、円周方向の粗さ曲線がスキューネスＲｓｋ＞０を満足する粗面部を有する円筒状の金型の表面に前駆体溶液を付着させて、前記前駆体溶液を加熱し転化して得られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定着フィルムの内面を粗面化際に定着フィルムの内面と、ヒータやフィルムガイドなどのニップ部形成部材と、の摺擦による摺擦音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例に係る定着装置を記録材導入側から見た模式図である。
【図２】実施例に係る定着装置の概略構成を表わす斜視図である。
【図３】（ａ）実施例に係る定着装置の概略構成を表わす断面図である。（ｂ）実施例に係る定着装置の定着フィルムの層構成を表わす断面図である。
【図４】（ａ）定着フィルムの基層の内面がＲｓｋ＞0を満たすプロファイルを持つ比較例の定着フィルムと、ヒータホルダの断面を表した模式図である。（ｂ）定着フィルムの基層の内面がＲｓｋ＜0を満たすプロファイルを持つ実施例の定着フィルムと、ヒータホルダの断面を表した模式図である。
【図５】実施例１〜７及び比較例１〜４の定着フィルムを用いた定着装置で記録材を搬送した際の摺擦音の測定結果を示す表である。
【図６】実施例に係る定着装置を搭載した画像形成装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施例］
（１）画像形成装置
図６は本実施例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概略図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを用いたカラーレーザープリンタである。
【００１８】
本実施例に示す画像形成装置は、画像形成部としての第１〜第４の４つの画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを、第２の像担持体としての回転可能な中間転写ベルト１３の回転方向に沿って配置してある。本実施例では、中間転写ベルト１３の回転方向上流側から第１の画像形成ステーションＳａの画像形成色をイエロー（Ｙ）、第２の画像形成ステーションＳｂの画像形成色をマゼンタ（Ｍ）としている。また第３の画像形成ステーションＳｃの画像形成色をシアン（Ｃ）、第４の画像形成ステーションＳｄの画像形成色をブラック（Ｋ）としている。
【００１９】
各画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、第１の像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、帯電手段としての帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄなどを有している。また各画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、現像手段としての現像ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、クリーニングユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄなどを有している。
【００２０】
現像ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、現像スリーブ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、非磁性一成分現像剤５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、現像剤塗布ブレード７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄなどを有している。非磁性一成分現像剤５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、５ａはイエロートナーであり、５ｂはマゼンタトナーであり、５ｃはシアントナーであり、５ｄはブラックトナーである。
【００２１】
そして感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、現像ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、クリーニングユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれプロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとして一体化されている。これらのプロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは画像形成装置の筐体を構成する画像形成装置本体（不図示）に取り外し可能に装着されている。
【００２２】
また各画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、露光手段１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、１次転写部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄなどを有している。露光手段１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットまたはＬＥＤアレイを有している。そしてホストコンピュータなどの外部装置から取り込んだ画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外周面（表面）に照射するように構成してある。
【００２３】
中間転写ベルト１３は、張架部材としての３本のローラ即ち２次転写対向ローラ２４と、駆動ローラ１４と、テンションローラ１５の３本のローラに掛け回して支持され、テンションローラ１５により適当なテンションが維持されるようになっている。この中間転写ベルト１３は、中間転写ベルト１３の外周面（表面）が４つの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと接触するように配置されている。駆動ローラ１４を駆動させることにより中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して矢印方向に感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと略同じ回転速度で移動（回転）する。中間転写ベルト１３の内側には、中間転写ベルト１３を挟んで感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと対向するように１次転写部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが配置されている。
【００２４】
２５は２次転写対向ローラ２４と中間転写ベルト１３を介して対向するように配置された２次転写ローラである。
【００２５】
帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには、それぞれ、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄへの電圧供給手段である帯電バイアス電源２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが電気的に接続されている。現像スリーブ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれ、現像スリーブ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄへの電圧供給手段である現像バイアス電源２１ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが電気的に接続されている。１次転写部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄには、それぞれ、１次転写部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄへの電圧供給手段である１次転写電源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが電気的に接続されている。２次転写ローラ２５には、２次転写ローラ２５への電圧供給手段である２次転写電源２６が電気的に接続されている。
【００２６】
本実施例の画像形成装置の画像形成動作を説明する。本実施例の画像形成装置は、プリント指令に応じて、第１〜第４の画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄや中間転写ベルト１３などが所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【００２７】
第１の画像形成ステーションＳａにおいて、帯電ローラ２ａは帯電バイアス電源２０ａから印加される帯電バイアスにより感光ドラム１ａ表面を一様に負極性に帯電する（帯電工程）。続いて、この感光ドラム１ａ表面の帯電面に露光手段１１ａからの走査ビーム１２ａによって画像情報に応じた静電潜像を形成する（露光工程）。
【００２８】
次に、現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像スリーブ４ａに塗布される。そして、現像スリーブ４ａには、現像バイアス電源２１ａより現像バイアスが印加され、感光ドラム１ａが回転して感光ドラム１ａ表面に形成された静電潜像が現像スリーブ４ａに到達する。すると、静電潜像は負極性のトナーによって可視化（現像）され、感光ドラム１ａ表面に第１色目のイエローのトナー画像が形成される（現像工程）。
【００２９】
第２〜第４の画像形成ステーションＳｂ〜Ｓｄにおいても、第１の画像形成ステーションと同様に、帯電工程、露光工程、現像工程の画像形成プロセスを行う。これにより、第２の画像形成ステーションＳｂの感光ドラム１ｂ表面には第２色目のマゼンタのトナー画像が形成され、第３の画像形成ステーションＳｃの感光ドラム１ｃ表面には第３色目のシアンのトナー画像が形成される。そして第４の画像形成ステーションＳｄの感光ドラム１ｄ表面には第４色目のブラックのトナー画像が形成される。
【００３０】
感光ドラム１ａ〜１ｄ表面の各色のトナー画像は１次転写部材１０ａ〜１０ｄにより中間転写ベルト１３表面に順次重ね転写される（転写工程）。これによって４色のフルカラーの未定着トナー画像が中間転写ベルト１３表面に担持される。
【００３１】
トナー画像転写後の感光ドラム１ａ〜１ｄ表面に残留する転写残トナーなどの残留物はクリーニングユニット３ａ〜３ｄによって除去される。これにより感光ドラム１ａ〜１ｄ表面はクリーニングされて次の画像形成に供される。
【００３２】
一方、露光による静電潜像の作像に合わせて、給紙カセット１６に積載収納されている記録用紙などの記録材Ｐは、給紙ローラ１７によりピックアップされ、不図示の搬送ローラによりレジストローラ１８に搬送される。この記録材Ｐは、中間転写ベルト１３表面上のトナー画像に同期してレジストローラ１８により中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５とで形成される転写部へ搬送される。そしてこの記録材Ｐは転写部で中間転写ベルト１３の外周面（表面）と２次転写ローラ２５の外周面（表面）とで挟持搬送される。この搬送過程で２次転写ローラ２５には２次転写電源２６からトナーと逆極性の転写バイアスが印加される。これにより中間転写ベルト１３表面に担持された４色の多重トナー画像（以下、トナー画像と記す）は記録材Ｐ上に一括して２次転写される。
【００３３】
４色の未定着のトナー画像を担持した記録材Ｐは像加熱部（定着部）としての定着装置１９の後述する定着ニップ部（ニップ部）に導入される。そして、この定着ニップ部を通過することによりトナー画像は熱と圧力を受けて記録材上に加熱定着される。この記録材Ｐは定着装置１９から画像形成装置の排出トレー（不図示）へと搬送されて画像形成物（プリント、コピー）として排出される。
【００３４】
２次転写を終えた後、中間転写ベルト１３表面上に残留している転写残トナーや、記録材Ｐから中間転写ベルト１３表面上に転移した紙粉は、中間転写ベルト１３表面に当接配置されたベルトクリーニング手段２７により除去・回収される。ベルトクリーニング手段２７では、ウレタンゴム等で形成された弾性を有するクリーニングブレードを用いて転写残トナーや紙粉などを除去している。
【００３５】
（２）定着装置全体の構成
以下の説明において、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搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは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である。幅とは短手方向の寸法である。
【００３６】
図１は定着装置１９の記録材導入側からの模式図である。図２は定着装置１９の斜視図である。図３の（ａ）は定着装置１９の概略構成を表わす断面図、（ｂ）は定着装置１９の定着フィルムの層構成を表わす断面図である。この定着装置１９はテンションレスタイプのフィルム加熱方式の定着装置である。このタイプの定着装置は、エンドレスベルト状もしくは円筒状の耐熱性フィルムを定着フィルムとして用いている。そして定着フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、この定着フィルムを加圧ローラの回転駆動力で回転するように構成したものである。
【００３７】
本実施例に示す定着装置１９は、ヒータアッセンブリユニット５０と、加圧ローラ（加圧部材）３１などを有している。ヒータアッセンブリユニット５０は、定着フィルム（可撓性部材）３０と、セラミックヒータ（加熱体）３２と、剛性ステー（補強部材）３３と、ヒータホルダ（加熱体支持部材）３４と、規制フランジ（規制部材）３６などを有する組み立て体である。定着フィルム３０と、セラミックヒータ（以下、ヒータと記す）３２と、剛性ステー３３と、ヒータホルダ３４と、加圧ローラ３１は、何れも長手方向に長い部材である。
【００３８】
ヒータアッセンブリユニット５０において、ヒータホルダ３４は横断面が略樋型の形状に形成されている。このヒータホルダ３４の短手方向中央の上面には、横断面が逆Ｕ形状に形成された剛性ステー３３がヒータホルダ３４の長手方向に沿って配設されている。
【００３９】
ヒータ３２は、ヒータホルダ３４の短手方向中央の下面において長手方向に沿って設けられたヒータ受け溝３４ａに支持されている。４１（図３（ａ）参照）はサーミスタ（温度検知部材）である。サーミスタ４１は、ヒータホルダ３４の長手方向の略中央で、かつ、短手方向の中央の上面に、ヒータ３２と接触するように配置されている。
【００４０】
上記剛性ステー３３、ヒータ３２及びサーミスタ４１を備えたヒータホルダ３４には、円筒状（筒状）の定着フィルム３０がルーズに外嵌されている。この定着フィルム３０の長手方向において、定着フィルム３０の長手方向両側の端面から突き出ている剛性ステー３３の張り出し部３３ａには、定着フィルム３０の長手方向への移動を規制するための規制フランジ（規制部材）３６が設けられている。剛性ステー３３の長手方向両側の張り出し部３３ａに設けられた規制フランジ３６の内側面間の距離は定着フィルム３０の長さよりも長くなるように設定されている。これは定着フィルム３０が長手方向へ移動せずに回転している通常使用時に定着フィルム３０の長手方向両側のフィルム端部にダメージを与えないためである。
【００４１】
こうして組み立てられたヒータアッセンブリユニット５０は、定着フィルム３０の長手方向両側の規制フランジ３６がブラケット（不図示）を介して図１に示す天板側筐体３９に支持されている。
【００４２】
ヒータアッセンブリユニット５０の各部材を更に詳しく説明する。
【００４３】
ヒータ３２は、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミック製の細長いヒータ基板３２ｐを有している。このヒータ基板３２ｐの定着フィルム３０側の表面には、通電発熱抵抗体３２ｂ（図３（ａ）参照）と給電用電極３２ａ（図２参照）がパターン印刷されている。ヒータ基板３２ｐの長手方向両側に設けられた給電用電極３２ａ（図２参照）には給電コネクタ３５が電気的に接続され、この給電コネクタ３５から給電用電極３２ａを介して通電発熱抵抗体３２ｂに給電される。
【００４４】
ヒータ基板３２ｐの定着フィルム３０の内周面（内面）と接触する表面には、通電発熱抵抗体３２ｂを保護するガラスコート層３２ｃが設けられている。ガラスコート層３２ｃは、一般に定着フィルム３０よりも硬い。そのため、ガラスコート層３２ｃの定着フィルム３０の内面と接触するガラスコート層３２ｃ表面（ヒータ表面）の凹凸が大きいと、定着フィルム３０の内面を削ってしまい、スリップが発生しやすくなってしまう。よってガラスコート層３２ｃ表面はなるべく鏡面に近い方がよく、ガラスコート層３２ｃ表面の表面粗さはＲｚｊｉｓで１μｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
ヒータホルダ（フィルムガイド）３４は、ヒータ３２を支持する支持部材として機能すると共に、円筒状の定着フィルム３０の回転（移動）をガイドするガイド部材として機能する。
【００４６】
ヒータホルダ３４の材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等を好適に用いることができる。中でも耐熱温度が高く、モールド成型ができ、寸法安定性に優れる液晶ポリマーを特に好適に用いることができる。本実施例ではヒータホルダ３４の材料として液晶ポリマーを用いた。液晶ポリマーには以下のような利点がある。まず耐熱温度が高いためにヒータ３２の設定温度の自由度が大きくできる。またモールド成型できるために、生産性が良く大量生産が可能である。さらには寸法安定性に優れるため、ヒータ３２を定着フィルム３０を介して加圧ローラ３１表面に押圧する押圧力を均等にすることができ、後述する定着ニップ部Ｎにおける記録材搬送性能が安定するというメリットもある。
【００４７】
剛性ステー３３は、ヒータホルダ３４を加圧ローラ３１側に押圧する押圧力でも大きく変形しないように、鉄等の金属材料を用いて横断面を逆Ｕ字形状に形成することによって、ヒータホルダ３４を加圧ローラ３１側に押圧する押圧力でも大きく変形しないような強度となっている。この剛性ステー３３は、剛性ステー３３の両端部の張り出し部３３ａが後述する加圧バネにより付勢されて加圧ローラ３１側に加圧される。
【００４８】
定着フィルム３０は、定着ニップ部Ｎでヒータ３２の熱を効率よく記録材Ｐに与えるために厚みを５０〜５００μｍ程度としてある。図３（ｂ）に示すように、この定着フィルム３０は、最内層である円筒状のフィルム基層（以下、基層と記す）３０ａと、この基層３０ａの外周面上に設けられた最外層である離型性層３０ｂなどを有している。
【００４９】
定着フィルム３０の最も内側に設けられる基層３０ａの内面は、ヒータ３２のガラスコート層３２ｃ、及びヒータホルダ（フィルムガイド）３４と接触する。基層３０aは耐熱性に優れ、可撓性があるポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等が用いられ、単体での厚み１０〜１００μｍ程度で形成されている。
【００５０】
定着フィルム３０は、定着ニップ部Ｎにおいてヒータ３２のガラスコート層３２ｃ表面、及びヒータホルダ３４の後述する下流凸部３４ｂの表面に十分倣ならって密着する。そのため、基層３０aは可撓性を有することが重要である。可撓性を向上させるためには基層３０aの厚みをより薄くすることが有効である。しかしながら、極端に基層３０aの厚みを薄くすると、定着フィルム３０の剛性は低下して、定着フィルム３０が変形し、定着フィルム３０にシワが入ってしまう。これを防止するために、例えば、基層３０ａがポリイミドの場合には、厚みを１０μｍ以上にする必要がある。また、この基層３０ａは、定着フィルム３０全体の引裂強度等の機械的強度を保っている。本実施例では、基層３０ａとしてマイクロメータで計測した厚みが５０μｍ、内径が１８ｍｍの円筒状のポリイミド樹脂を用いている。
【００５１】
定着フィルム３０の最も外側に設けられる離型性層３０ｂは、基層３０ａの外周面にトナーが付着することを防止するための層であり、トナー画像Ｔａ、記録材Ｐ、もしくは加圧ローラ３１の後述する離型性層３１ｃと接触する層である。離型性層３０ｂとしては、厚み５〜７０μｍ程度の離型性の良好なＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン)、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)等のフッ素樹脂を好適に用いることができる。本実施例では離型性層３０ｂとして厚み１５μｍのＰＦＡ層を用いた。
【００５２】
加圧ローラ３１は、金属材料からなる芯金３１ｂと、芯金３１ｂの外周面上に設けられた弾性層３１ａと、弾性層３１ａの外周面上に設けられた離型性層３１ｃなどを有している。弾性層３１ａの材料として弾性特性を有するシリコーンゴムを用いている。離型性層３１ｃは、弾性層３１ａの外周面にトナーが付着することを防止するための層である。本実施例では、離型性層３１ｃとして定着フィルム３０の離型性層３０ｂと同じフッ素樹脂を用いた。
【００５３】
この加圧ローラ３１は、ヒータアッセンブリユニット５０の下方において、ヒータアッセンブリユニット５０のヒータ３２及びヒータホルダ３４と定着フィルム３０を介して対向するように配設されている。
【００５４】
図３に示すように、ヒータ３２の短手方向の中心を通る線Ｌｆｃをヒータアッセンブリユニット５０の中心線とし、加圧ローラ３１の回転中心を通り、かつヒータ基板３２ｐ表面と直交する線を加圧ローラ３１の中心線Ｌｐｃとする。そして中心線Ｌｆｃの方が中心線Ｌｐｃよりも記録材搬送方向上流側に位置するようにヒータアッセンブリユニット５０と加圧ローラ３１を配設して、ヒータアッセンブリユニット５０のヒータ３２及びヒータホルダ３４を加圧ローラ３１に対向させている。加圧ローラ３１はその位置で芯金３１ｂの長手方向両側の端部が底側筐体４１に軸受け３７を介して回転可能に支持されている。軸受け３７は比較的高温になる芯金３１ｂを回転可能に支持するために、軸受け３７の材料としては耐熱性があって、かつ摺動性に優れる材料が用いられる。
【００５５】
ヒータアッセンブリユニット５０は、天板側筐体３９の長手方向両側に圧縮した状態で取り付けられた図１に示す加圧バネ３８により剛性ステー３３の張り出し部３３ａが加圧ローラ３１の母線方向と直交する方向に付勢されている。これによりヒータ３２のガラスコート層３２ｃ表面、及びヒータホルダ３４の記録材搬送方向下流側の屈曲部である下流凸部３４bの表面が定着フィルム３０の内面に接触して定着フィルム３０を加圧ローラ３１の母線方向と直交する方向に加圧する。
【００５６】
この加圧によりヒータ３２のガラスコート層３２ｃ表面、及びヒータホルダ３４の下流凸部３４bにおける定着フィルム３０の内面と接触する表面が、定着フィルム３０を介して加圧ローラ３１を加圧ローラ３１の母線方向と直交する方向に押圧する。この押圧により加圧ローラ３１の弾性層３１ｂが加圧ローラ３１の母線方向と直交する方向に弾性変形して、定着フィルム３０を介して加圧ローラ３１はヒータ３２及びヒータホルダ３４と共に定着ニップ部Ｎを形成している。ここで、ヒータ３２とヒータホルダ（フィルムガイド）３４をニップ部形成部材とする。
【００５７】
このようにヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂが定着ニップ部Ｎの記録材搬送方向下流側の支持部を構成している。この下流凸部３４ｂによって定着フィルム３０を屈曲させて押圧する場所を作ることで記録材Ｐが排出されるときの記録材Ｐのカールを矯正するとともに、定着後のトナー画像の表面に局所的に高い圧力をかけることで画像の光沢を増す効果がある。ヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂの表面と定着フィルム３０の内面との摺動については追って詳しく説明する。
【００５８】
（３）定着装置１９の定着動作
本実施例の定着装置１９は、プリント指令に応じて図３に示す駆動モータＭが回転駆動して図１に示す駆動ギア３１ｄを回転させる。これにより加圧ローラ３１は図３に示す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。加圧ローラ３１の回転は定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３１表面と定着フィルム３０表面との摩擦力によって定着フィルム３０表面に伝わる。これにより定着フィルム３０は、定着フィルム３０の内面がヒータ３２のガラスコート層３２ｃの表面とヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂの表面に接触しつつ加圧ローラ３１の回転に追従して図３に示す矢印方向へ回転する。
【００５９】
定着フィルム３０の内面とヒータ３２のガラスコート層３２ｃ表面、及び定着フィルム３０の内面とヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂの表面は押圧された状態で摺動する。そこで、その摺動抵抗を軽減するために、ヒータ３２の定着フィルム３０内面と接触するガラスコート層３０ｃ表面に潤滑剤としての不図示のグリースが塗られている。グリースは、液体潤滑剤としてフッ素オイルをベースに用い、かつこのフッ素オイルに固体潤滑剤となるフッ素樹脂を混合、分散させたものである。このように定着フィルム３０の内面とヒータ３２のガラスコート層３０ｃとの間に潤滑剤を介在させて定着装置の長期間の使用でも良好な摺動性を維持できるようになっている。
【００６０】
本実施例では、加圧ローラ３１の長さを定着フィルム３０よりも１０ｍｍ程度短くして、定着フィルム３０のフィルム端部からはみ出したグリースが加圧ローラ３１の表面に付着しないようにしている。加圧ローラ３１の表面にグリースが付着すると、加圧ローラ３１表面による定着フィルム３０表面のグリップが失われて加圧ローラ３１が定着フィルム３０に対してスリップしてしまう。本実施例では、上記のように加圧ローラ３１の長さを定着フィルム３０よりも短くして、加圧ローラ３１の定着フィルム３０に対するスリップを防止している。
【００６１】
また本実施例の定着装置１９は、プリント指令に応じて通電制御部としてのトライアック（不図示）がオンされる。するとトライアックは給電コネクタ３５を通じてヒータ３２の通電発熱抵抗体３２ｂへの通電を開始する。これにより通電発熱抵抗体３２ｂが発熱し、ヒータ３２は急速に昇温して定着フィルム３０を基層３０ａ、離型性層３０ｂの順に加熱する。このヒータ３２の温度をサーミスタ４１で検知し、サーミスタ４１から出力される温度情報をＣＰＵ（不図示）が取り込む。ＣＰＵはサーミスタ４１からの温度情報を基にトライアックによりＡＣ電圧を位相制御あるいは波数制御等の電力駆動制御を行い、サーミスタ４１によるヒータ３２の温度情報が略一定となるようにヒータ３２に対する通電量を制御する。これによりヒータ３２の温度は記録材Ｐが担持する未定着のトナー画像Ｔａを記録材上に加熱定着するための所定の定着温度（目標温度）に維持される。
【００６２】
加圧ローラ３１が回転し、かつヒータ３２の温度が所定の定着温度に維持されると、記録材Ｐはトナー像の担持面が定着フィルム３０と接触する向きに定着ニップ部Ｎに導入される。この記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着フィルム３０表面と加圧ローラ３１表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。そしてこの搬送過程において定着フィルム３０の熱と定着ニップ部Ｎの圧力を受けることによってトナー画像Ｔａは記録材上に加熱定着される。トナー画像Ｔａが加熱定着された記録材Ｐは定着フィルム３０表面から分離して定着ニップ部Ｎより排出される。
【００６３】
（４）定着フィルム３０の内面の粗面化処理
定着フィルム３０の内面即ち基層３０ａの内面はヒータ３２の表面のガラスコート層３２ｃと接触して摺動する。この摺動抵抗を下げるために潤滑剤としてのグリースがガラスコート層３２ｃの表面（ヒータ３２表面）に塗布される。このグリースを保持する目的で基層３０ａの内面のニップ部形成部材と摺動する領域は粗面化処理が施されている。また基層３０ａの内面の上記領域に粗面化処理を施すことで定着フィルム３０とヒータ３２との接触面積を低減することができ、定着フィルム３０とヒータ３２との摩擦抵抗を軽減することが出来る。その結果、ヒータ３２の表面と定着フィルム３０の内面との間におけるスティックスリップの発生を抑制できる。
【００６４】
粗面化処理された基層３０ａの内面はグリースの固形分の粒子が粗面化処理で設けられる凹凸の中に入る程度の表面粗さを有することが好ましい。これはフッ素オイルを枯渇しにくくするためである。グリースに含まれる固形分はその表面にフッ素オイルを保持している。そのため、グリースに含まれる固形分の比表面積が大きいほどオイル分を保持する性能が高まる。よってグリースの保持を効果的に行うためにはオイル分を保持する固形分粒子が嵌る程度の大きさの凹凸を基層３０ａの内面に設けることが好ましい。
【００６５】
グリースの固形分であるフッ素樹脂粉体の２次凝集粒子径は２μｍ程度のものを好適に用いることができる。２次粒子径が小さすぎるとオイル分を長期にわたって保持する能力が下がるため好ましくない。上記グリースの固形分を基層３０ａの内面の凹凸の中に格納できる大きさを確保するために、基層３０ａの内面をＲｚｊｉｓ≧２μｍを満足するように粗面化をすると良い。更に基層３０ａの内面とヒータ３２のガラスコート層３２ｃとの摺動によって基層３０ａの内面が数μｍ程度摩耗することがある。この摩耗によって基層３０ａの内面の凹凸が平滑化してしまい、グリースの保持性能が低下することが考えられる。そこで、基層３０ａの内面をＲｚｊｉｓ≧３μｍを満足するように粗面化することがより好ましい。
【００６６】
（５）定着フィルム３０の基層３０ａの製造方法
比較例として、基層をポリイミド樹脂で形成した場合について説明する。基層の製造方法としては、表面が粗面化されたシームレス円筒状の金型の外側に、ポリイミド前駆体液をキャスト成形し、このポリイミド前駆体液をポリマー化させてポリイミド樹脂とする方法が用いられる。使用する金型の外表面をあらかじめ粗面化しておくことで基層３０ａとしてのポリイミド樹脂からなるシームレス円筒状の管状物の内面を粗面化することができる。使用する金型の外表面を粗面化する方法としてはサンドブラストが簡便、かつ一般的である。
【００６７】
しかしながら、サンドブラスト法を用いた場合、基層として成形されたシームレス円筒状のポリイミド樹脂（以下、ポリイミド管状物とも記す）の内面のプロファイルは尖った部分が多くなる。基層の内面の尖った部分とヒータホルダ（フィルムガイド）の下流凸部３４ｂの表面とが摺擦することにより摺擦音が大きくなってしまうという問題があることが本発明者らの鋭意検討の結果判明した。
【００６８】
サンドブラスト法で基層の内面を粗面化した場合に、基層の内面に尖った部分が増えることについて以下のようなメカニズムであると推定される。ここで述べるサンドブラスト法は、研磨材としての鋭利な形状の粒子を金型の表面（粗面化処理対象面）に高速で衝突させる加工法である。サンドブラスト法で金型の表面がある程度粗面化されて凹凸が形成され、更に加工を続けるとその凸部は粒子と接触する頻度が高いため、削れて角が取れやすくて丸くなる。一方、金型の表面の凹部は、粒子と接触する頻度が低いため、上述の凸部よりもシャープな形状になる。従って、上述した方法で製造されたポリイミド樹脂の基層の内面の粗さ曲線は、前述した金型表面形状が転写されるので、凹部よりも凸部の方が尖ったプロファイルになりやすい。
【００６９】
尚、上述したような方法で粗面化した基層の内面を形成すると、その基層の内面に尖った凸部が形成されやすい傾向は、実施例１で用いたポリイミド樹脂に限らず、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫであっても同じである。
【００７０】
ここで、前述したような方法で粗面化した基層の内面を形成した場合の基層の内面の表面粗さは、ＪＩＳＢ０６０１に基づいて表面粗さを測定すると、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ＞0を満足しやすい。スキューネスＲｓｋは、粗さ曲線の中心線に対する偏りを示す指標であって、次式で算出される。
【００７１】
【数１】
0005932390.tif 000002
【００７２】
上式の中で、Z(x)は粗さ曲線、Rqは2乗平均平方根粗さ、lrは基準長さを示す（Japanese Industrial standards B0601参照）。Ｒｓｋ<0の場合、高さ分布が中心線に対して上側に偏っていることを示しており、Ｒｓｋ>0の場合、高さ分布が中心線に対して下側に偏っていることを示す。
【００７３】
従って、上述の粗面化した基層の内面のように凸部の先端が凹部のボトムよりも尖ったプロファイルになると、スキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ＞0を満足しやすくなる。反対に、粗面化した基層の内面の凸部の先端が凹部のボトム付近よりも丸いプロファイルになると、スキューネスＲｓｋは、Ｒｓｋ＜0を満足しやすくなる。また、粗面化した基層の内面の凸部の先端も凹部のボトムも同じように丸いプロファイルである場合には、凸部の密度が高い程Ｒｓｋ<0になりやすく、凸部の密度が低い程Ｒｓｋ>0になりやすい。
【００７４】
図４（ａ）は、比較例として、ヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂの表面と、Ｒｓｋ>0を満足する表面粗さを持つ定着フィルム８０の基層８０aの内面の断面を表した図である。図４(a)に示すように、Ｒｓｋ>0を満足する表面粗さである基層８０ａの内面は、凸部の先端が凹部のボトムよりも尖ったプロファイルになっている。
【００７５】
一方、図４（ｂ）は、実施例１として、ヒータホルダ３４の下流凸部３４ｂの表面と、Ｒｓｋ<0を満足する表面粗さである定着フィルム８０の基層３０aの内面の断面を表した図である。図４（ｂ）に示したように,Ｒｓｋ<0を満足する表面粗さである基層３０aの内面は、凸部の先端が凹部のボトムよりも丸いプロファイルとなる。尚、図４（ａ）及び（ｂ）において、ヒータホルダ３４の下流凸部の平均粗さＲｚｊｉｓは、グリース保持のため、Ｒｚｊｉｓ＞２μmを満足する。
【００７６】
ここで、比較例の定着フィルム８０（Ｒｓｋ>０）の内面と、ヒータホルダ３４の下流凸部と、が摺擦する際に、騒音として認識される摺擦音が発生するメカニズムを説明する。
【００７７】
比較例の粗面化された基層８０ａ内面の凸部は、図４（ａ）のＰｌ１、Ｐｌ２、Ｐｌ３、Ｐｌ４に示されるように先端が尖っており、その尖った先端の剛性は小さくなりやすい。従って、比較例の基層８０ａ内面の凸部は、ヒータホルダ３４の下流凸部と摺擦する際に、定着フィルム８０の移動方向やその逆方向に倒れたり元に戻ったりして変位する。この時の基層８０aの凸部の変位は、定着フィルム８０を定着フィルム８０の厚み方向に大きい振幅且つ高い振動数で振動させる。この振動による音は高音になることが多く、摺擦音が騒音として認識されやすいのである。具体的には、上記の摺擦音は、人の聴感で騒音として認識されやすい振動数が３０００Ｈｚ前後の音になりやすい。
【００７８】
特に、記録材が定着ニップ部で搬送されている際には、定着フィルム８０の高い振動数の振動が定着フィルム８０表面と密着している記録材伝わる場合がある。この時、記録材がスピーカーのコーン紙のような役割を担い、その振動を記録材全体に伝搬させてより大きな摺擦音になることがある。
【００７９】
以上述べたようなメカニズムによって、比較例の定着フィルム８０の基層８０aと、ヒータホルダ３４の下流凸部と、が摺擦する際に騒音として認識されやすい摺擦音が発生する。
【００８０】
次に、本実施例の定着フィルム３０（Ｒｓｋ＜０）の内面と、ヒータホルダ３４の下流凸部と、が摺擦する際に騒音として認識される摺擦音が発生しにくいメカニズムを説明する。
【００８１】
本実施例の基層３０ａの内面においては、図４（ｂ）のＰ１５、Ｐｌ６、Ｐｌ７、Ｐｌ８にて示すように、凸部の先端は凹部のボトムよりも丸いプロファイルとなっており、凸部の先端の剛性は前述した比較例よりも高い。従って、本実施例の基層３０ａ内面の凸部の変位量は小さくなるので、定着フィルム３０の定着フィルム３０の厚み方向の振動の振幅が小さくなって音圧が小さくなる。従って摺擦音は低減されて騒音と認識されるほどの摺擦音にはなりにくい。
【００８２】
また、粗面化された基層３０aの内面でＲｓｋ<０を満足するものは、Ｒｓｋ>0を満足するものよりも、基層３０aの内面の凸部の密度が高い。基層３０aの内面の凸部の密度が高い程、凸部一つあたりに加わるニップ部の加圧力も減るので凸部は変位しにくいため、摺擦音は軽減される。
【００８３】
次に、本実施例のように、Ｒｓｋ＜０を満足するように内面が粗面化された定着フィルム３０の製造方法について説明する。
【００８４】
最初に、基層３０aの内面がＲｓｋ＞0となる定着フィルムを製造し、後加工で基層３０aの内面をＲｓｋ<0を満足するように粗面化する方法がある。具体的には、Ｒｓｋ>0となっている粗面化された基層の内面を、マイクログラインダで均一に研磨する方法である。
【００８５】
マイクログラインダで基層の内面の研磨を続けると基層の内面の尖った凸部の先端が削られて丸くなるので、Ｒｓｋが徐々に小さくなり、Ｒｓｋ<0を満足する粗面部を形成することができる。
【００８６】
ただし、マイクログラインダによる基層の内面の研磨時間が長くなると平均粗さＲｚｊｉｓも小さくなるため、予め平均粗さＲｚｊｉｓを狙っている値よりも大きめにすると良い。
【００８７】
次に、後加工をすることなく、Ｒｓｋ＜０を満足するように内面が粗面化された定着フィルムを製造する方法を示す。それは、予め金型の表面をＲｓｋ>0を満足するように粗面化して、その粗面化された金型の表面が基層の内面に転写されるように基層を成型することで定着フィルムを製造する方法である。金型の表面がＲｓｋ＞0を満足する場合には、その表面を転写して成型した基層の表面もＲｓｋ<0を満足するようにできる。
【００８８】
金型の表面をＲｓｋ>0を満足するように粗面化する方法としては、筒状の金型の表面に鏡面加工を施した後に、この金型の表面にディンプル加工により半球状の窪みを設ける方法がある。尚、金型の表面をＲｓｋ>0を満足するように粗面化するその他の方法としてはエンボス加工、ローレット加工、及び、エッチング加工などがある。金型の材料としては、金属、ガラス、耐熱性の高いプラスチックなどを用いる。
【００８９】
前述した方法で予め表面を粗面化した筒状の金型にポリイミド樹脂をキャスト成形し、中間段階までイミド転化させ、その後、プライマー層、離型層を成形して定着フィルムを製造する。イミド転化は、金型表面のポリイミド前駆体（前駆体溶液）を８０〜１２０℃で６０分間程度加熱することにより、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の蒸発と共に進行する。
【００９０】
そして、第１次イミド転化として約２００℃の温度で２０分間前後の加熱を行うことによりポリイミド半硬化管状物を得ることができる。この状態でプライマーの入った槽にポリイミド半硬化管状物を金型に一体化させたままディッピングし、所定の厚みのプライマーをコーティングして加熱する。その後、さらに最外層のフッ素樹脂層をディッピング方法などでコーティングし、２５０℃程度の温度で乾燥後、３００〜３８０℃の温度でフッ素樹脂層の焼成と、ポリイミド樹脂のイミド転化反応を完結することができる。その後、冷却し、金型と可撓性樹脂としてのポリイミド管状物を分離し、定着フィルムを得ることができる。
【００９１】
このようにＲｓｋ>0を満足する金型の表面を転写して成型した可撓性樹脂の管状物を基層３０ａとして定着フィルムを製造する方法によって、後加工の手間がかからず、より安定した品質の内面が粗面化された定着フィルムを製造できる。
（６）定着フィルムの摺擦音の測定実験結果
本実施例の定着フィルム３０の効果を確認するために行った実施例と比較例との定着フィルムの摺擦音の測定実験の結果について図５に示して説明する。
【００９２】
図５は、基層の内面のスキューネスＲｓｋ及び平均粗さＲzjisを振った定着フィルムを用いた定着装置をプリンタに搭載して、記録材を通紙した際の摺擦音の音圧、及び、３０００Ｈｚ付近の音の多少を判定したものである。
【００９３】
図５に示す比較例１〜４は、Ｒｓｋ＞０を満足するように基層の内面が粗面化された定着フィルムを用いた定着装置の測定結果である。実施例１〜７は、Ｒｓｋ＜０を満足するように基層の内面が粗面化された定着フィルムを用いた定着装置の測定結果である。また、比較例１〜４及び実施例１〜７は、定着フィルム以外の構成物は同じものを使用している。
【００９４】
尚、比較例１〜４及び実施例１〜７は、基層の内面をマイクログラインダで研磨する時間を変更することで、平均粗さＲzjis及びスキューネスＲｓｋが図５に示すような値になるように調整を行った。
【００９５】
表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計［（株）小坂研究所製：サーフコーダーＳＥ−３３００］を用いた。測定条件は、カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが２．５ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／秒、倍率が５０００倍である。表面粗さはＪＩＳ  Ｂ０６０１による平均粗さＲｚｊｉｓである。
【００９６】
表面粗さの測定箇所は、定着フィルムの内周面（基層の内面）の中でフィルムの母線方向に４箇所と、その４箇所のそれぞれにつき定着フィルムの回転方向に各２箇所の合計８箇所において、定着フィルムの回転方向に測定長さ２．５mmを計測した。また、上述の８箇所の平均粗さＲｚｊｉｓ及びＲｓｋの平均値を、それぞれ,図５のＲｚｊｉｓ、及び、Ｒｓｋとした。
【００９７】
実施例１〜７、及び比較例１〜４の定着フィルムを用いて構成された定着装置をヒューレットパッカード社製のレーザープリンタ（ＨＰ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  Ｐｒｏ  ＣＰ１５２５ｎｗ）に組み込んで印字テストを行った。印字テストはＸｅｒｏｘ社のＢｕｓｉｎｅｓｓ  ４２００紙をカセットに１００枚積載し、空白のページをモノクロモードで連続１００枚の印刷を行った。
【００９８】
実施例１〜７、及び比較例１〜４の定着フィルムの摺擦音の測定方法を以下に示す。暗騒音３０ｄＢの無響室に上述のプリンタを設置し、プリンタの上面の排紙トレーから鉛直上方向５０ｃｍに相当する位置に、騒音計「ＮＬ−０２」（リオン株式会社製）を設置する。
【００９９】
記録材が定着装置のニップ部で搬送され、記録材が騒音計に対向している時の音圧（ｄＢ）を測定した。また、騒音計に近接する位置にマイクロフォンを設置し、音の計測結果をFast Fourier Transform Analyzerで分析した。聴感上、摺擦音が気になる場合には周波数として３０００Ｈｚ前後に多く分布していることがわかった。図５において測定された３０００Ｈｚ前後の音圧が「少」の場合は、摺擦音は特に気にならず騒音としては認識されないレベルであり、「多」の場合は摺擦音が耳につき騒音として認識されるレベルである。
【０１００】
以上の実験結果をまとめると、実施例１〜７のＲｓｋ<0を満たす定着フィルムを用いた定着装置は、平均粗さＲzjisによらず、いずれも摺擦音の音圧は小さく、騒音として認識されないレベルであり良好な結果であった。一方、比較例１〜４のＲｓｋ>0を満たす定着フィルムを用いた定着装置は、平均粗さＲzjisによらず、摺擦音の音圧が実施例１〜７よりも大きく、騒音として認識されるレベルであった。
【０１０１】
従って、本実施例のように基層３０aの内面がＲｓｋ＜０を満足するように粗面化された定着フィルム３０を用いることで、定着フィルムの内面（基層の内面）とヒータホルダ３４とが摺動する際に発生する摺擦音を低減する効果がある。
【０１０２】
ここで、Ｒｓｋの下限値について説明する。Ｒｓｋが小さくなる程、粗面化された基層の内面の凸部の密度が大きくなり凹部が少なくなるので基層の内面は平面に近づいていく。基層の内面の表面粗さがＲｓｋ<−３を満足するようになると定着フィルムの内面とヒータホルダ３４とが摺動する際にスティックスリップによるビビリ音が発生する場合がある。
【０１０３】
従って、スティックスリップも摺擦音も発生しない定着フィルムの内面の表面粗さにするためには、定着フィルムの内面を−３<Ｒｓｋ＜０を満足するように粗面化すれば良い。
【０１０４】
尚、定着装置又は定着装置が搭載されているプリンタが新品時から定着フィルムの内面（基層の内面）がＲｓｋ<0を満足していることで、定着装置又はプリンタが新品の時から定着フィルムの摺擦音を低減する効果を得ることができる。ここで述べる新品時とは、ユーザが定着装置又はプリンタを梱包材から取り出した時点を指す。
【０１０５】
また、本実施例で示した定着フィルム３０は、本実施例の定着装置の構成に限らず適用できる。例えば、定着フィルム３０に内包され定着フィルム３０の内面を輻射熱で加熱するヒータと、定着フィルム３０の内面に接触するニップ部形成部材と、定着フィルム３０を介してニップ部形成部材と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有する構成の定着装置にも適用できる。この構成の定着装置の場合は、本実施例の定着フィルム３０を用いることによって、ニップ部形成部材と定着フィルム３０の内面との摺擦音を低減できるという効果がある。
【０１０６】
（７）更なる摺擦音の低減を可能にする構成
上述した摺擦音を更に低減できる構成として、定着フィルムの粗面化された基層の内面と、振動を増幅させる記録用紙との間に、制振の役割を担う層を設けるという構成がある。これにより振動源である定着フィルムから記録用紙へ振動が伝達されるのを抑制して、定着フィルム３０の摺擦音を低減することができる。具体的には、図３（b）に示すように、定着フィルム３０の最内層である基層３０ａと、最外層である離型性層３０ｂとの間にゴム層３０ｃを介在させる。ゴム層３０ｃの材料としては、反発係数が小さく、制振性に優れる材料が適しており、例えば厚みが１０μｍ〜５００μｍ程度のシリコーンゴムを用いることができる。
【０１０７】
また、更に、摺擦音の低減を可能にする別の方法として、定着フィルム３０と摺動するヒータホルダ（フィルムガイド）３４の表面粗さを調整するという方法もある。ヒータホルダ３４の摺擦面の平均粗さＲｚｊｉｓが大きいと、ヒータホルダ３４と定着フィルム３０の内面が摺擦する時に、定着フィルム３０の基層３０ａ内面の凸部が変位しやすくなって摺擦音が大きくなる可能性がある。従って、ヒータホルダ３４は、平均粗さＲｚｊｉｓがＲzjis≦１０μｍを満足するように調整することが好ましい。
【０１０８】
ヒータホルダ３４の表面の粗さの調整は、ヒータホルダ３４の成型条件を変更して行うことができる。ヒータホルダ３４の成型用金型の鏡面加工を施した加工面をヒータホルダ３４の表面に転写する際の転写性を調整するのである。上述の転写性は、ヒータホルダを成型している時の圧力を上げたり、金型の温度を上げたりすることで向上する。
【０１０９】
また、本実施例ではヒータホルダ３４の材料として液晶ポリマーを用いているが、液晶ポリマーの樹脂配合を変更することによってもＲzjisの大小を調整することができる。具体的には、ガラスファイバー等の補強用のフィラーを減らすことによって平均粗さＲzjisが小さい鏡面に近い表面を得ることも可能である。しかしながら、樹脂成形において、金型内で溶融樹脂の流れが合流して融着した部分に発生するウェルド部において割れが生じやすくなる。このウェルド部での割れを回避するため、ガラスファイバーを適量配合することが好ましい。
【０１１０】
従って、ガラスファイバーを適量配合する方が割れにくいこと、及び、グリースを保持することから、ヒータホルダ３４の定着フィルム３０と摺擦する面は、Ｒzjisは、Ｒzjis≧２μｍを満たすようにする。ヒータホルダ３４のベース樹脂にはガラスファイバーのみでなく中空のガラスバブルス（中空球状体）を配合しておく。こうすることで、耐久使用でヒータホルダ３４の表面が削れた場合においても、鋭利なガラスファイバーだけでなく上述のガラスバブルスの球体状がヒータホルダ３４の表面に出る。これによってヒータホルダ３４と定着フィルム３０の基層の内面とが摺擦したときに生じる定着フィルム３０の振動を抑制する効果がある。
【０１１１】
上述のガラスバブルスがヒータホルダ３４の成型時に破壊されると、破壊で鋭利な形状となったガラスバブルスによって定着フィルムの基層３０ａの内面の凸部が削られてしまうため、ヒータホルダ３４の成型時になるべくガラスバブルスを破壊しないようにすることが重要である。このため、中空球状体としてはガラスバブルス、シラスバルーン等の液晶ポリマーの成型時の４００℃近い樹脂温度でも変形しにくい材料を用いると良い。また、ガラスバブルス（中空球状体）はモールド成型時の射出圧にも耐えられるように直径１００μｍ以下のものが良い。更に、ガラスバブルスの直径は、小さすぎると定着フィルム３０の基層３０aの内面の凸部を削る可能性があるので１μｍ以上であることが好ましい。
【０１１２】
上述のように、ヒータホルダ３４を形成する樹脂のベース樹脂に直径が１μｍ以上１００μｍ以下のガラスバブルス（中空球状体）を分散する。これにより、定着フィルム３０がヒータホルダ３４と摺動するときの摺擦音を低減できる。
【０１１３】
［他の実施例］
実施例１の定着装置は、未定着トナー画像を記録材に加熱定着する定着装置としての使用に限られない。例えば未定着トナー画像を加熱して記録材に仮定着する像加熱装置、或いは記録材に加熱定着されたトナー画像を加熱してトナー画像表面の光沢を増大させる像加熱装置としても使用できる。
【符号の説明】
【０１１４】
１９‥‥定着装置、３０‥‥定着フィルム、３０ａ‥‥基層、３０ｂ‥‥離型性層、３０ｃ‥‥ゴム層、３１‥‥加圧ローラ、３２‥‥ヒータ、３４‥‥ヒータホルダ、Ｎ‥‥定着ニップ部、Ｐ‥‥記録材
【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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