(57)【要約】【課題】回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、その面状部材とその回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることで未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着装置等に関し、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を低コストで抑制する。【解決手段】面状部材１２０，１３１と回転体１１０との間を通過する記録用シートＰに担持された未定着トナー像Ｔに熱を加える加熱手段１１４を備え、熱伝導層１３１５は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこの熱伝導層１３１５が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなる。【選択図】        図７
2006267410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、該面状部材と該回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることで該未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着させる定着装置であって、
前記面状部材と前記回転体との間を通過する記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段を備え、
前記熱伝導層は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこの熱伝導層が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなるものであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
回転する回転体と、該回転体に外周面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成する無端ベルトと、該ニップ領域に挟み込まれた記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段と、該無端ベルトの内周面側に配備され該内周面側から該無端ベルトの外周面を支持し該ニップ領域に相対的な押し付け力を作用させる支持体とを備えた定着装置に配備され、おもて面が該無端ベルトの内周面に接し裏面が該支持体に接した、該支持体よりも摩擦抵抗が小さいシート部材であって、
厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこのシート部材が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなる熱伝導層を有することを特徴とするシート部材。
【請求項３】
トナー像が形成されるトナー像担持体に形成されたトナー像を、最終的に記録用シート上に転写し、該未定着のトナー像を該記録用シートに定着させることにより該記録用シートに画像を形成する画像形成装置であって、
回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、該面状部材と該回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることで該未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、該未定着トナー像を該記録用シートに定着させる定着装置を具備し、
前記定着装置が、
前記面状部材と前記回転体との間を通過する記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段を有し、
前記熱伝導層は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこの熱伝導層が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなるものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、その面状部材とその回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることで未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着装置、その定着装置に配備されるシート部材、および、その定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した複写機やプリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置の中には、用紙等の記録用シート上に転写された未定着のトナー像を記録用シートに定着させる定着装置が備えられており、この定着装置の一つとして、回転可能な一対の回転体の周面を互いに接触させることでニップ領域を形成し、このニップ領域に未定着のトナー像を担持した記録用シートを通過させることで、未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を記録用シートに定着させるものが知られている。例えば、回転可能な一対の回転体として、内部に熱源を有する加熱ロールと弾性層が設けられた圧力ロールを用いた、いわゆるロール−ロール型の定着装置が知られている。ところが、このロール−ロール型の定着装置では、所定長以上のニップ領域を形成するため、加熱ロールにも厚めの弾性層を設けている。このため、加熱ロールの熱容量が増大し、加熱ロールを室温から定着可能な温度に上昇させるまでの時間（以下「ウォームアップタイム」と称する）が長くなってしまうという問題がある。そこで、圧力ロールを無端ベルトに代えた、いわゆるロール−ベルト型の定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、従来のロール−ベルト型の定着装置の一例を示す概略構成図である。
【０００４】
図１に示す定着装置３００は、加熱源を内蔵した加熱ロール３１０と、３つの支持ロール３２１，３２２，３２３に張架された無端状の定着ベルト３２０と、この定着ベルト３２０の内周面側に当接され、加熱ロール３１０の表面に沿って定着ベルト３２０を押圧する圧力付与部材３３０とで主要部が構成されている。
【０００５】
加熱ロール３１０は、内部に円筒状のコア３１１を有しており、不図示のモータによって図中の矢印方向に回転駆動されるものである。このコア３１１の表面には弾性層３１２が形成され、その弾性層３１２の表面は離型層３１３によって覆われている。すなわち、この加熱ロール３１０の表面は離型層３１３によって形成されている。コア３１１の内部には、加熱源としてハロゲンランプ３１４が配置されている。また、この加熱ロール３１０の周辺には、離型剤オイルを塗布するための離型剤塗布装置３４０が設けられている。この離型剤供給装置３４０は、オイルパイプ３４１から滴下される離型剤３４２が、オイルウイック３４３を介してピックアップロール３４４に供給され、ピックアップロール３４４に供給された余剰な離型剤３４２は、メタリングブレード３４５で掻き取られ、オイルパン３４６から図示しないオイルタンクへ戻される。また、ピックアップロール３４４の表面に供給された離型剤３４２は、ドナーロール３４７を介して加熱ロール３１０の表面に塗布されるようになっている。なお、ピックアップロール３４４の表面は、クリーニングブレード３４８によって付着物が除去される。また、加熱ロール３１０の表面には、加熱ロール３１０の表面に接してその表面を所定のタイミングで外部から加熱する外部加熱ロール３５０が設けられている。さらに、加熱ロール３１０の表面には、加熱ロール３１０表面の温度を制御するために温度センサ３８０も設けられている。
【０００６】
定着ベルト３２０は、表面が加熱ロール３１０に押し付けられ、加熱ロール３１０の回転に追従して循環するものである。この定着ベルト３２０を張架する３つの支持ロール３２１，３２２，３２３のうちの一つの支持ロール３２１の内部には、ヒーターランプ３２１１が配備されている。
【０００７】
圧力付与部材３３０は、金属製のベースプレート３３１の表面に、合成樹脂からなるシム３３２を介して、金属製の支持プレート３３３上に積層されたシリコーンゴムの発泡体からなる弾性体層３３４を配置して構成されている。また、圧力付与部材３３０の表面は、シート状部材としての低摩擦シート３３５によって全周が被覆されている。この低摩擦シート３３５は、圧力付与部材３３０と定着ベルト３２０の摺動抵抗を軽減するために設けられたものであり、耐熱性および耐磨耗性を有する材料からなり、表面に大きな凹凸が形成されている。圧力付与部材３３０は、ベースプレート３３１側に配置された図示しない圧縮コイルスプリングによって、加熱ロール３１０に向けて例えば５０ｋｇｆの押圧力で付勢されている。ここで、圧力付与部材３３０に弾性体層３３４を設けることにより、低摩擦シート３３５の、定着ベルト３２０と接触する接触面は、加熱ロール３１０の表面と整合可能になっている。すなわち、一定以上の荷重によって圧力付与部材３３０を加熱ロール３１０に向けて押圧すれば、弾性体層３３４が変形し、低摩擦シート３３５の接触面が加熱ロール３１０の外周面に沿って変形する。したがって、圧力付与部材３３０が図示しない圧縮コイルスプリングによって加熱ロール３１０に押圧されると、定着ベルト３２０の内周面がこの圧力付与部材３３０に支持されて定着ベルト３２０の外周面が加熱ロール３１０の表面に隙間なく圧接される。定着ベルト３２０の外周面は、圧力付与部材３３０とその圧力付与部材３３０の近傍に配置された支持ロール３２３により加熱ロール３１０に押し付けられニップ領域Ｎが形成されている。
【０００８】
定着べルト３２０の内周面には、シリコンオイルが、フェルト等からなる潤滑剤塗布部材３６０によって塗布されるようになっており、これによって定着ベルト３２０と低摩擦シート３３５との間の摺動抵抗が小さくなるようになされている。そして、シリコンオイルを塗布した状態では、定着ベルト３２０は、加熱ロール３１０の回転に伴って、低摩擦シート３３５上を滑りながら、加熱ロール３１０の回転速度とほぼ等しい速度で走行することが可能となっている。
【０００９】
この図１では、図中の左側において、図示しない転写装置により用紙Ｐの上にトナー像Ｔが転写され、図１に示す定着装置３００のニップ領域Ｎに向けて未定着のトナー像Ｔを担持した用紙Ｐが搬送されてくる。用紙Ｐが、ニップ領域Ｎに侵入しニップ領域Ｎを通過することで、未定着トナー像Ｔは加熱されるとともに加圧され、未定着トナー像Ｔが用紙Ｐに定着する。
【００１０】
図１に示すロール−ベルト型の定着装置３００では、定着ベルト３２０の、加熱ロール３１０の周面に圧接された部分は、加熱ロール３１０の周面に沿った形状になるため、所定長以上のニップ領域Ｎが、ロール−ロール型の定着装置よりも容易に形成される。このため、図１に示す加熱ロール２１０では、ロール−ロール型の定着装置に備えられた加熱ロールよりも、弾性層２１２の厚みが薄く抑えられ、ウォームアップタイムを短くすることができる。
【００１１】
ところで、定着装置のニップ領域Ｎには、複数のサイズの用紙が送り込まれてくる。図１に示すように、加熱ロール２１０の弾性層２１２の厚みを薄く抑え熱容量を小さくした定着装置では、最大通紙幅に対して小サイズ幅の用紙を通紙するとき、例えばＡ３サイズの用紙を通紙可能な定着装置でＡ４サイズの用紙を縦通紙するときやＢ５サイズの用紙を通紙するときには、ニップ領域Ｎの幅方向（図１においては紙面に対して垂直な方向）両端部は、用紙が通らない領域（以下、この領域を非通紙領域という）になり、用紙による熱吸収が行われず、この非通紙領域では著しい温度上昇が生じる。著しい温度上昇が生じると、定着ベルトが熱によって劣化したり、周辺部材が損傷してしまうなどの問題が引き起こされる。また、図１に示す低摩擦シート３３５の熱劣化や低摩擦シート３３５のおもて面に付与されるシリコンオイルの熱劣化も引き起こされ、これらの要因により定着ベルトの摺動抵抗が増大し、定着装置の負荷トルクの増大や、用紙搬送不良による紙しわの発生や画像ズレの発生が生じてしまう。加えて、圧力付与部材３３０の熱膨張量の不均一化によりニップ圧力分布が通常使用状態から変化してしまい、それによっても紙しわや用紙カールや定着性不均一などの問題が引き起こされる。さらに、非通紙領域が著しく温度上昇している状態で、Ａ３サイズの用紙が通紙されると、著しく温度上昇した非通紙領域にＡ３サイズの用紙が接触し、過加熱により、トナーのホットオフセットが生じたり用紙のカール量が増大してしまったりする。
【００１２】
これらの問題に対して、従来からいくつかのアプローチが考えられており、これらのアプローチの中には、図１に示すようなロール−ベルト型の定着装置にも適用可能なアプローチもある。
【００１３】
例えば、アプローチの１つとして、ニップ領域を加熱する加熱源を用紙サイズに分けて加熱ロールの内部に複数配置し、通紙する用紙サイズに応じて、加熱源への電力供給を切り替えることが考えられる。
【００１４】
しかしながら、最近は、装置の小型化の要求から加熱ロールが小径化しており、このことから複数の加熱源を加熱ロールの内部に配置することが難しくなっていることや、加熱源の数が増えコストが上昇することや、複数の加熱源の切り替えを行う必要があることから制御が複雑化することなどの問題があり、これらの問題からしてみると、総ての用紙サイズに対応した加熱源を配備することは難しく、現実的には、２つ又は３つ程度の配備に留まり、非通紙領域における著しい温度上昇を解決するには不十分である。
【００１５】
また、他のアプローチとして、加熱ロールと定着ベルトとを相対的に引き離したり、用紙の通過速度を減速させたりして、非通紙部の温昇を抑制することも考えられるが、これらのアプローチでは、時間あたりの定着可能枚数が低下し、装置の高速化が妨げられてしまう。
【００１６】
また、機構的にこの問題を解決するアプローチも従来のロール−ロール型の定着装置においていくつか提案されている（例えば、特許文献２〜４参照）。特許文献２には、加熱ロールの表面に外部から良熱伝導部材を接触させておき、非通紙領域における著しい温度上昇を低減する技術が提案されている。しかしながら、この提案の場合、良熱伝導部材の接触により加熱ロール表面が傷つきやすく好ましくない。そこで、特許文献３では、良熱伝導部材を定着部材の表面に対して接離自在に配備させることが提案されているが、良熱伝導部材を接離自在に配備させるための機構が余分に必要になり、その分、コストが上昇したり、装置が大型化してしまう。また、特許文献４には、加熱ロールに対向して配置された圧力ロールの金属製のコア内にヒートパイプを配置し、非通紙部の温昇を低減する技術が提案されているが、ヒートパイプを設けることでコストが上昇してしまう。また、小径化や薄肉化が進んでいる最近の圧力ロールには、スペース的にコアの厚み部分にヒートパイプを組み込むことが困難である。さらに、圧力ロールを定着ベルトに代えた図１に示すような定着装置では、そもそも、定着ベルトにはヒートパイプのようなものを配置することができないため、ヒートパイプを配置するのであれば、加熱ロールに配置することになり、これでは加熱ロールとしての機能が十分に発揮されず、問題の解決に至らない。
【特許文献１】特開平９−３４２９１号公報
【特許文献２】特開平８−８７１９１号公報
【特許文献３】特開２００４−５３６７４号公報
【特許文献４】特開平８−２８６５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上記事情に鑑み、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を低コストで抑制することができる定着装置、その定着装置に配備されるシート部材、および、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を解決する本発明の定着装置は、回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、その面状部材とその回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着装置であって、
上記面状部材と上記回転体との間を通過する記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段を備え、
上記熱伝導層は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこの熱伝導層が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなるものであることを特徴とする。
【００１９】
ここにいう面状部材は、上記回転体に向けて押し付けられるものであっても、上記回転体がこの面状部材に向けて押し付けられることでその回転体に向けて相対的に押し付けられることになるものであってもよく、具体的には、上記回転体に外周面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成して循環する無端ベルトであってもよいし、あるいは、
この定着装置が、上記無端ベルトと、その無端ベルトの内周面側に配備され、その内周面側からその無端ベルトの外周面を支持し上記ニップ領域に相対的な押し付け力を作用させる支持体とを備えたものである場合には、
上記面状部材は、おもて面が上記無端ベルトの内周面に接し裏面が上記支持体に接した、その支持体よりも摩擦抵抗が小さいシート部材であってもよい。
【００２０】
また、ここにいう回転体は、ロール状であってもベルト状であってもよい。
【００２１】
本発明の定着装置によれば、上記熱伝導層が相対的に面方向へ熱を伝えやすいものであるため、上記面状部材と上記回転体との間に受けた熱は面方向に拡がりやすい。このため、上記ニップ領域挟み込まれた記録用シートと非接触になる、ニップ領域のうちの、上記無端ベルト循環方向に直交する幅方向両端部（非通紙領域）が著しく温度上昇することが抑えられる。また、このシート部材は、材料的なアプローチによって非通紙領域における著しい温度上昇を抑えるため、装置の小型化や高速化を妨げることはなく、コストアップも抑えられる。
【００２２】
ここで、上記面状部材は、上記熱伝導層が、上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱材料からなる耐熱材料層によって厚み方向に挟み込まれたものであってもよく、さらには、
上記耐熱材料層が、樹脂材料からなるものであっても金属材料からなるものであってもよい。
【００２３】
また、本発明の定着装置において、上記熱伝導層は、上記面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率が、上記無端ベルトの熱伝導率よりも高いものであることが好ましい。
【００２４】
すなわち、上記熱伝導層は、上記面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率が高熱伝導率であることが好ましい。
【００２５】
ここで、上記無端ベルトが、上記内周面を構成するベース層と、上記トナー像を構成するトナーおよび上記記録用シートの双方との離型性が上記ベース層を構成する材料よりも優れた、上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱材料からなる、上記外周面を構成する表面層とを少なくとも含む複層構造のものであってもよく、さらには、
上記ベース層と上記表面層との間に、そのベース層よりも弾性変形しやすく上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱弾性体層を有するものであってもよい。
【００２６】
また、本発明の定着装置において、上記無端ベルトの内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を備えたことも好ましく、さらには、
上記面状部材は、上記無端ベルトの内周面に接したおもて面に凹凸が形成されてなるものであることがより好ましい。
【００２７】
上記潤滑剤供給手段を設けることで、上記無端ベルトと上記面状部材との間の摺動抵抗が低減され、無端ベルトは、上記回転体の回転に伴って、上記面状部材上を滑りながら、その回転体の回転速度とほぼ等しい速度で走行することができる。また、上記面状部材のおもて面に凹凸が形成されていることで、上記無端ベルトの内周面と上記面状部材のおもて面との接触面積が減り、上記無端ベルトと上記面状部材との間の摺動抵抗がより低減する。また、上記潤滑剤を凹部に保持することができ、上記無端ベルトと上記面状部材との間の摺動抵抗がより確実に低減する。
【００２８】
また、上記面状部材は、上記無端ベルトの内周面に接したおもて面がフッ素樹脂を含浸したガラス繊維材料からなるものであることもより好ましい。
【００２９】
こうすることで、フッ素樹脂の低摩擦特性と、ガラス繊維材料における凹凸構造での潤滑剤保持能力により、上記無端ベルトと上記面状部材との間の摺動抵抗がより確実に一段と低減する。
【００３０】
また、上記面状部材は、上記無端ベルトの内周面に接したおもて面が上記加熱手段からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱性の多孔質樹脂材料からなる態様であることもより好ましい。
【００３１】
この態様では、潤滑剤が多孔質樹脂材料の多孔質の孔の中に保持されるため、上記無端ベルトと上記面状部材との間の摺動抵抗がより確実に低減する。
【００３２】
上記目的を解決する本発明のシート部材は、回転する回転体と、その回転体に外周面が相対的に押し付けられその回転体との間に記録用シートを挟み込むニップ領域を形成する無端ベルトと、そのニップ領域に挟み込まれた記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段と、その無端ベルトの内周面側に配備されその内周面側からその無端ベルトの外周面を支持しそのニップ領域に相対的な押し付け力を作用させる支持体とを備えた定着装置に配備され、おもて面がその無端ベルトの内周面に接し裏面がその支持体に接した、その支持体よりも摩擦抵抗が小さいシート部材であって、
厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこのシート部材が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなる熱伝導層を有することを特徴とする。
【００３３】
本発明のシート部材によれば、上記熱伝導層が材料的に面方向へ熱を伝えやすいものであるため、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を低コストで抑制することができる。
【００３４】
上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、トナー像が形成されるトナー像担持体に形成されたトナー像を、最終的に記録用シート上に転写し、記録用シートに転写された未定着のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着のトナー像をその記録用シートに定着させることによりその記録用シートに画像を形成する画像形成装置であって、
回転する回転体に向けて相対的に押し付けられ所定の厚みをもった熱伝導層を有する面状部材を備え、その面状部材とその回転体との間に未定着トナー像を担持した記録用シートを通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録用シートに定着させる定着装置を具備し、
上記定着装置が、
上記面状部材と上記回転体との間を通過する記録用シートに担持された未定着トナー像に熱を加える加熱手段を有し、
上記熱伝導層は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこの熱伝導層が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなるものであることを特徴とする。
【００３５】
本発明の画像形成装置によれば、上記面状部材が有する上記熱伝導層が材料的に面方向へ熱を伝えやすいものであるため、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を低コストで抑制することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を低コストで抑制することができる定着装置、その定着装置に配備されるシート部材、および、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
図２は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００３９】
図２に示す画像形成装置１には、本発明の定着装置の一実施形態に相当するロール−ベルト型の定着装置１００が組み込まれている。また、この画像形成装置１は、感光体ドラム１０および中間転写ベルト２０も備えている。感光体ドラム１０は、時計回りに回転するものである。中間転写ベルト２０は、複数の支持ロールに張架されて感光体ドラム１０の表面に接触するように配置されている。また、この画像形成装置１では、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１０と対向する位置に、１次転写ロール４０が配設されている。感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とが接する部分が１次転写位置である。
【００４０】
感光体ドラム１０の周囲には、１次転写位置の上流側に現像ロータリー５０が配設されている。現像ロータリー５０には、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各有色トナーを収容した現像器（不図示）が配設されている。また、感光体ドラム１０の周囲には、いずれも図示省略したが帯電器、光書き込みユニット、クリーニング装置、および除電装置が配設されている。
【００４１】
中間転写ベルト２０の周囲には、１次転写位置の下流側に、２次転写部材としてのバイアスロール６０が設けられ、さらに、中間転写ベルト２０を挟んでバイアスロール６０と対向する位置には、バックアップロール７０が設けられている。この画像形成装置１では、バイアスロール６０とバックアップロール７０とで挟まれた位置が２次転写位置になり、この２次転写位置には、例えば、Ａ３サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズといった様々なサイズの用紙をサイズ別に収容した給紙トレイ群８０から供給される用紙、あるいは手差し台８１に置かれた用紙やＯＨＰシート等が送り込まれる。
【００４２】
以下、図２とともに図３も用いて、図２に示す画像形成装置１において実施される画像形成方法についての説明を加えながら、図２に示す画像形成装置１についてさらに詳細に説明する。
【００４３】
図３は、図２に示す画像形成装置において実施される画像形成方法を表すフローチャートである。
【００４４】
図２に示す画像形成装置１には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の各画像信号が入力される。これらの画像信号が入力されると、この画像形成装置１では、感光体ドラム１０の表面を、帯電器により一様に帯電した後、入力された画像情報のうち、シアンの画像信号に応じたレーザ光を光書き込みユニットから感光体ドラム１０に向けて照射することで感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を、現像ロータリー５０に備えられたシアントナーを収納した現像器により現像し、感光体ドラム１０の表面にシアントナー像を形成する（図３に示すシアントナー像形成工程Ｓ１）。次いで、１次転写位置において感光体ドラム１０上のシアントナー像を中間転写ベルトに１次転写する（図３に示すシアントナー像１次転写工程Ｓ２）。シアントナー像が中間転写ベルト２０に１次転写された後の感光体ドラム１０の表面からは、クリーニング装置によって残存トナーが除去され、除電装置によって残存電荷が除去される。
【００４５】
続いて今度は、感光体ドラム１０の表面に、同様にしてマゼンタトナー像を形成し（図３に示すマゼンタトナー像形成工程Ｓ３）、１次転写位置において、このマゼンタトナー像を、中間転写ベルト２０に先に１次転写されたシアントナー像と重なるように中間転写ベルト２０に１次転写する（図３に示すマゼンタトナー像１次転写工程Ｓ４）。
【００４６】
以降、イエロートナー像およびブラックトナー像を順次形成し（図３に示すイエロートナー像形成工程Ｓ５，ブラックトナー像形成工程Ｓ７）、１次転写位置において、中間転写ベルト２０に先に１次転写されたトナー像と重なるように順次１次転写する（図３に示すイエロートナー像１次転写工程Ｓ６，ブラックトナー像１次転写工程Ｓ８）。こうすることにより、中間転写ベルト２０は、ベルト表面側からシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの順で１つに重なり合ったトナー像を担持する。
【００４７】
続いて、この１つに重なり合ったトナー像を、バイアスロール６０とバックアップロール７０とで挟まれた２次転写位置において用紙に２次転写する（図３に示す２次転写工程Ｓ９）。こうして、トナー像が用紙に転写され、トナー像が転写された用紙は定着装置１００に送られる。定着装置１００では、未定着トナー像を担持した用紙を所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を用紙に定着させる（図３に示す定着工程Ｓ１０）。トナー像が定着した用紙は、この画像形成装置１に備えられた排出トレイ９０に排出される。
【００４８】
図４は、図２に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。
【００４９】
この図４では、未定着トナー像Ｔを担持した記録用紙Ｐが図中の右側から左側に向けて搬送されてくる。図４に示す定着装置１００には、図１に示す定着装置３００とは異なり定着ベルトを張架しない、いわゆるフリーベルトニップ方式が採用されている。図３に示す定着装置１００は、加熱源を内蔵した加熱ロール１１０と、無端状の定着ベルト１２０と、この定着ベルト１２０の内面側に当接され、加熱ロール１１０の表面に沿って定着ベルト１２０を押圧する押圧部材１３０とで主要部が構成されており、加熱ロール１１０と定着ベルト１２０との間に、未定着トナー像Ｔを担持した記録用紙Ｐを挟み込むニップ領域Ｎが形成される。
【００５０】
加熱ロール１１０は、内部に円筒状のコア１１１を有しており、不図示のモータによって図中の矢印Ｂ方向に回転駆動されるものである。このコア１１１の表面には弾性層１１２が形成され、その弾性層１１２の表面は離型層１１３によって覆われている。すなわち、この加熱ロール１１０の表面は離型層１１３によって形成されている。
【００５１】
コア１１１としては鉄、アルミニウムやステンレス等熱伝導率の高い金属製の円筒体を使用することができる。コア１１１の外径および肉厚は、使用する材質により強度や熱伝導率が異なるため、最適な寸法は適宜決定すればよい。本実施形態におけるコア１１１は、厚さ０．５ｍｍ、外径２５ｍｍの鉄製の円筒体である。
【００５２】
弾性層１１２の材料としては、弾性を有する耐熱性の高い材料が好ましい。特に、ゴム硬度２５〜４０°（ＪＩＳ−Ａ硬度）程度のゴム、エラストマー等の弾性体材料を用いることが好ましく、具体的にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。この弾性層３の厚みとしては、用いる材料のゴム硬度にもよるが、０．３〜１．０ｍｍ程度が好ましい。本実施形態における弾性層１１２は、厚さが０．６ｍｍであり、ゴム硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ硬度）のシリコーンゴムからなるものである。
【００５３】
離型層１１３としては、離型性や耐摩耗性を考慮すれば、特にフッ素樹脂を用いることが好ましい。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフフルオロエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹脂）等のフッ素樹脂が使用できるが、中でも耐熱性と加工性の観点よりＰＦＡが好適である。この離型層１１３の厚みとしては、好ましくは５〜５０μｍである。離型層１１３の厚みが５μｍ未満であると、用紙Ｐの、搬送方向に直交する幅方向の端部と加熱ロール１１０との摩擦により、離型層１１３の摩滅が発生する可能性があり、また、５０μｍを超えると離型層１１３の表面硬度が高くなり、光沢ムラ等の画質欠陥が現れる可能性があり、共に好ましくない。離型層１１３の形成方法としては、従来公知の如何なる方法も採用することができ、例えば、チューブを被せる方法であってもよいし、形成しようとする樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散させた液状体を、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、スピンコート法等により塗布する塗布法であってもよい。本実施形態における離型層１１３は、コア１１１の表面に形成された弾性層１１２に、厚さ３０μｍでチューブ状のＰＦＡを被せることで形成されたものである。
【００５４】
コア１１１の内部には、加熱源としてハロゲンランプ１１４が配置されている。なお、加熱源は、ニップ領域Ｎを加熱するもの、すなわちニップ領域Ｎを通過する用紙Ｐに担持された未定着トナー像Ｔに熱を加えるものであれば、例えば、図１に示すような、加熱ロール３１０を外部加熱する外部加熱ロール３５０や、同じく図１に示すような、支持ロール３２１に内蔵され、定着ベルト３２０を加熱するヒーターランプ３２１１であってもよい。また、電磁誘導加熱等によって定着ベルト１２０自体が加熱源を兼ねてもよい。また、加熱ロール１１０の表面には温度センサ１８０が配置され、この表面の温度を計測する。そして、温度センサ１８０の計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ１１４がフィードバック制御されて、加熱ロール１１０の表面温度が略一定になるように調整される。
【００５５】
定着ベルト１２０は、表面が加熱ロール１１０に押し付けられ、加熱ロール１１０の回転に追従して循環するものである。この定着ベルト１２０は、加熱ロール１１０に対し所定の角度で巻き付けられるように接触しており、定着ベルト１２０と加熱ロール１１０の間にニップ領域Ｎが形成されている。定着ベルト１２０の加熱ロール１１０への巻き付け角度としては、加熱ロール１１０の回転速度にもよるが、ニップ領域を十分に広く（長く）確保できるよう、１５〜４５°程度とすることが好ましい。図４に示す定着ベルト１２０においては、巻き付け角度が２７°になるように、押圧部材１３０の形状や大きさが設計されている。また、この定着ベルト１２０は、複数の層が厚さ方向に積層された積層構造のものである。ここで一旦、図４から離れて図５を用いて説明する。
【００５６】
図５は、図４に示す定着ベルトの断面を模式的に示した図である。
【００５７】
図５に示す定着ベルト１２０は、ベース層１２０１と耐熱弾性体層１２０２と表面層１２０３がこの記載順に積層してなるものである。
【００５８】
図５に示すベース層１２０１は、薄膜金属物からなる層であっても、図４に示すハロゲンランプ１１４からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱樹脂からなる層であってもよい。この耐熱樹脂としては、高温下での強度と寸法安定性の観点から、ポリイミド樹脂やポリアミド樹脂があげられ、成膜性などの観点を加えるとポリイミド樹脂がより好適である。このポリイミドからなるベース層１２０１は、ポリイミド前駆体溶液を使用して製造される。その製造方法としては、例えば、円筒体の内面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、回転しながら乾燥させる遠心成形法や、円筒体内面にポリイミド前駆体溶液を展開する内面塗布法、特開２００２−９１０２７号公報に示されるような芯体外面に溶液を塗布する外面塗布法などがある。
【００５９】
ベース層１２０１の厚さは、使用上での必要強度（ベルト破壊／しわ／座屈に対して）の観点から２０μｍ以上必要であり、可とう性や熱容量の観点から２００μｍ以下が好ましく、更にいうと、５０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。
【００６０】
ベース層１２０１が薄膜金属物からなる層である場合には、厚さは１５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは、２０μｍ以上８０μｍ以下である。薄膜金属物からなるベース層１２０１としては、例えば、ステンレスベルトや、電鋳法により形成された無端状ニッケルベルトがあげられる。電鋳法では、導電性を有する母型（電型、鋳型）に電気メッキまたは無電解メッキにより金属を析出させた後、この金属を母型から剥離して製品とする。母型が金属の場合には、剥離のための表面処理を施し、非金属の場合には、メッキを行なうための導電性処理を施す。この電鋳法によれば、母型の形状を忠実かつ正確に複写することができ、精度の高い製品を得ることができる。無端状電鋳ニッケルベルトの幅、内径などは、用途に応じて適宜定めることができ、特に限定されない。
【００６１】
耐熱弾性体層１２０２は、ベース層１２０１よりも弾性変形しやすく図４に示すハロゲンランプ１１４からの熱を受けても所定の強度を維持する層である。この耐熱弾性体層１２０２に用いられる材料としては、耐熱性の観点から、シリコンゴムやフッ素ゴムを用いることが好ましく、材料硬度と反発弾性を両立できることや成膜性の観点などから、シリコンゴム、それも液状シリコンゴム（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ：Ｌ．Ｓ．Ｒ）を用いることがより好ましい。耐熱弾性体層１２９２の厚さは、２ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ以下である。これは、ロールに代えて定着ベルトを用いる目的が省エネルギー化（ウォームアップタイムの短縮）であり、シリコンゴムなどのゴムは熱伝導率が非常に悪く、厚くすることで熱効率が悪くなってしまうためである。
【００６２】
表面層１２０３は、この定着ベルト１２０の表面を構成する層であり、フッ素系樹脂やシリコンゴムなどの耐熱ゴムからなる。この表面層１２０３は、用紙および定着後のトナー像の双方との離型性がベース層１２０１を構成する材料よりも優れ、図４に示すハロゲンランプ１１４からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱材料からなる層にすることが好ましい。このような離型性を有する耐熱材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）や、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」という）、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体（以下、「ＦＥＰ」という）等があげられる。表面層１２０３にフッ素系樹脂を用いる場合には、厚さを１０μｍ以上１００μｍ以下にすることが好ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下にすることがより好ましい。これは、通紙による磨耗を考慮すると１０μｍは必要であり、表面層に用いられるフッ素樹脂の材料は高価である上、層を形成するための塗布作業も厚膜になるほど２度塗りが必要になるなどの問題点があり、１００μｍ以下に抑えることが好ましい。
【００６３】
なお、図１に示す、離型剤オイルを塗布するための離型剤塗布装置３４０を備えることで、より高い剥離性を確保することができる。
【００６４】
再び、図４を用いて説明を行う。図４に示す押圧部材１３０は、低摩擦シート１３１と、弾性部材１３２と、支持体１３３と、フレーム１３５とを備えている。
【００６５】
図４に示す低摩擦シート１３１は、定着ベルト１２０の内周面に接するおもて面が、弾性部材１３２よりも摩擦抵抗が小さく、硬質でかつ可撓性を有する低摩擦材料からなるものである。この低摩擦シート１３１は、複数のシートが厚さ方向に重ね合わされたものであり、これら複数のシートの中には、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこのシート部材が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなる熱伝導シートが含まれる。低摩擦シート１３１は、弾性部材１３２を覆うように設けられており、定着ベルト１２０の循環方向上流側の一端１３１ａが、支持体１３３に固着されており、他端１３１ｂは自由端になっている。なお、この他端１３１ｂは、フレーム１３５に固定されていてもよく、あるいは低摩擦シート１３１自体を筒状に形成して、押圧部材１３０の全周を覆った状態で押圧部材１３０に一部を固定しても良い。低摩擦シート１３１ついてのさらに詳しい説明は後述する。
【００６６】
弾性部材１３２は、支持体１３３から加圧ロール１１０に向けて僅かに突出するように、支持体１３３に設けられた凹部１３３１に収容されている。この弾性部材１３２は、長ソリッドのシート材、異型ソリッド品、異型チューブ品、発泡ゴムシート等を用いることができ、その材質としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタン、天然ゴム、ＳＢＲ、ＩＲ等をあげることができる。なお、弾性部材１３２として、ゴム材料からなるものに代えて複数のスプリングを用いてもよい。この弾性部材１３２としては、十分な柔軟性を有することが要求される。具体的に要求される弾性部材１３２の硬度としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で、およそ１０〜７０°程度の範囲であり、２０〜５０°程度の範囲が好ましく、特に３０〜５０°程度の範囲が好ましい。１０°未満であると、ゴムの変形量が大きくなり過ぎて、ニップの位置が安定しなくなり、７０°を超えると、硬度が高すぎて十分な柔軟性が確保できない。また、弾性部材１３２の厚さとしては、特に限定されないが、平均厚さとして２〜６ｍｍ程度の範囲が好ましく、３〜５ｍｍ程度の範囲がより好ましい。特に、支持体１３３の凹部１３３１からの突出部分の厚さとしては、平均で０．３〜１．２ｍｍ程度の範囲が好ましく、０．５〜１．０ｍｍ程度の範囲がより好ましい。
【００６７】
支持体１３３には、弾性部材１３２を収容する凹部１３３１の他に、凸部１３３２も設けられている。この支持体１３３はアルミニウム等の金属材料からなるものである。
【００６８】
支持フレーム１３５は、不図示のスプリングからの荷重により、押圧部材１３０全体を加熱ロール１１０の軸心に向けて付勢するものであり、定着ベルト１２０の外周面は押圧部材１３０に支持されて加熱ロール１１０の表面に押し付けられる。この支持フレーム１３３には、定着ベルト１２０の循環方向の弛みを規制し、スムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド１３４が取り付けられている。
【００６９】
また、図４に示す定着装置１００は、定着べルト３２０の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段１６０を備えている。この潤滑剤供給手段１６０は、定着べルト３２０の内周面に接したフェルト１６１を備えている。フェルト１６１には、潤滑剤としてのヒンダードアミンオイルが含浸されており、このフェルト１６１が、定着べルト３２０の内周面に潤滑剤を塗布する。
【００７０】
さらに、図４に示す定着装置１００には、より高い用紙剥離性を確保するため、ニップ領域Ｎよりも加熱ロール１１０の回転方向下流側に剥離手段１７０が設けられている。図３に示す剥離手段１７０では、剥離シート１７１が、加熱ロール１１０の表面と僅かに空隙を設けた状態で、加熱ロール１１０の回転方向と対向する向き（リバース）に、保持部材１７２により保持されている。
【００７１】
未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐは、定着装置１００のニップ領域Ｎに向けて搬送されてくる。用紙Ｐが、ニップ領域Ｎに侵入しニップ領域Ｎを通過することで、未定着トナー像Ｔにはハロゲンランプ１１４からの熱が加えられるとともにニップ領域Ｎに作用する圧力も加えられ、未定着トナー像Ｔが用紙Ｐに定着する。
【００７２】
続いて、図４に示す低摩擦シート１３１について詳述する。
【００７３】
低摩擦シート１３１は、弾性部材１３２によって加熱ロール１１０に向けて押し付けられたものであり、本発明の定着装置にいう面状部材の一例に相当するものである。また、この低摩擦シート１３１は、本発明のシート部材の一実施形態に相当するものでもある。
【００７４】
低摩擦シート１３１は、上述のごとく、面方向への熱伝導率が相対的に高い熱伝導異方性材料からなる熱伝導異方性シートを有する。この熱伝導異方性材料としては、図６に示す結晶構造を持つグラファイトがあげられる。
【００７５】
図６は、図４に示す低摩擦シートが有する熱伝導層に用いられる熱伝導異方性材料の一例を示す図である。
【００７６】
図６には、炭素原子の縮合六員環層面１３１１がａｂ面で平面状に広がり、この層面１３１１がｃ軸方向に幾重にも積み重なった、いわゆるグラファイト型結晶構造を持ったグラファイト１３１０が示されている。ここで、ａｂ面が、低摩擦シート１３１が拡がる面方向になり、ｃ軸方向が厚さ方向になる。図６に示すグラファイト１３１０は、層面１３１１が広がる方向（ａｂ面の面方向）にも、層面１３１１が積み重なった方向（Ｃ軸方向）にも、高い熱伝導率を有するものであるが、両方向それぞれでの熱伝導率を比較すると、相対的に、層面１３１１が広がる方向のほうが、層面１３１１が積み重なった方向よりも熱伝導率が高い。これは、連続性がある層面１３１１内では熱が伝導しやすいのに対し、層面１３１１が積み重なった方向では、層面１３１１に見られる連続性が断たれているため、層面１３１１内に比べて熱が伝導しにくいことによる。
【００７７】
ただし、図６に示すグラファイト１３１０は、その構造上、引張りや引き裂き強度が低く、もろく、耐磨耗性に劣るため、硬質でかつ可撓性を有し、摩擦係数が低いことが要求される低摩擦シート１３１には適用しにくい。そこで、少なくとも定着ベルト１２０の内周面と摺動する低摩擦シート１３１のおもて面には、ポリイミド樹脂やフッ素樹脂などの耐熱性樹脂やＳＵＳ等の金属薄膜を積層または重ね合わせて用いる。更に、低摩擦シート１３１の裏面になる押圧部材１３０側も耐熱性樹脂や耐熱性ゴムで覆うことがより好ましい。図４に示す低摩擦シート１３１は、図６に示すグラファイト１３１０からなるシートを、耐熱性樹脂シートで厚さ方向に挟み込んでシートどうしを接着したものであり、図６に示すグラファイト１３１０からなるシートが、本発明にいう熱伝導層の一例に相当する。
【００７８】
図７は、図４に示す低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【００７９】
図７に示す低摩擦シート１３１は、図６に示すグラファイト１３１０からなる本発明にいう熱伝導層の一例に相当する熱伝導異方性シート１３１５を厚さ方向からポリイミド樹脂シート１３１６，１３１７によって挟み込んだものである。熱伝導異方性シート１３１５の厚さは０．１μｍであり、この熱伝導異方性シート１３１５は、厚さ方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率よりもこのシート１３１５が広がる面方向への熱の伝わりやすさを表す熱伝導率の方が高いシートである。
【００８０】
図４に示す定着装置１００のニップ領域Ｎには、Ａ３サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズといった様々なサイズの用紙をサイズ別に収容した給紙トレイ群８０（図２参照）から、複数のサイズの用紙が送り込まれてくる。したがって、図４に示す定着装置１００の最大通紙幅はＡ３サイズの用紙に対応したものになり、Ａ３サイズよりも小サイズの用紙を通紙するとき（例えば４サイズの用紙を縦通紙するときやＢ５サイズの用紙を通紙するとき）には、ニップ領域Ｎの幅方向（図４においては紙面に対して垂直な方向）両端部は、用紙が通らない領域（以下、この領域を非通紙領域という）になる。図７に示す低摩擦シート１３１は相対的に面方向へ熱を伝えやすいことから、図４に示すニップ領域Ｎに受けた熱は面方向に拡がりやすい。このため、ニップ領域Ｎに挟み込まれた用紙Ｐと非接触になる非通紙領域が著しく温度上昇することが抑えられる。また、この低摩擦シート１３１は、材料的なアプローチによって非通紙領域における著しい温度上昇を抑えるため、装置の小型化や高速化を妨げることはなく、コストアップも抑えられる。
【００８１】
図７に示す低摩擦シート１３１は、上方が図４に示す定着ベルト１２０の内周面に接するおもて面になり、下方が、図４に示す押圧部材１３０に接する裏面になる。低摩擦シート１３１の裏面を構成するポリイミド樹脂シート１３１７の厚さは５０μｍであり、おもて面を構成するポリイミド樹脂シート１３１６の厚さは７５μｍである。いずれのポリイミド樹脂シート１３１６，１３１７も、図４に示すハロゲンランプ１１４からの熱を受けても所定の強度を維持するシートである。また、おもて面を構成するポリイミド樹脂シート１３１６には、２０μｍの高低差がある凹凸１３１６ａが形成されている。この凹凸１３１６ａは、特殊なエンボス加工や、サンディング加工を施すことによって形成される。低摩擦シート１３１のおもて面に、このような凹凸を形成しておくことで、定着ベルト１２０の内周面と低摩擦シート１３１のおもて面との接触面積が減り、定着ベルト１２０と低摩擦シート１３１との間の摺動抵抗が低減する。また、潤滑剤を凹部に保持することができ、定着ベルト１２０と低摩擦シート１３１との間の摺動抵抗がより確実に低減する。
【００８２】
低摩擦シート１３１の厚みは、５０μｍ〜４ｍｍ、好ましくは８０μｍ〜５００μｍであり、厚さが５０μｍ未満では、十分な強度が得られず、厚さが４ｍｍを超えると、加熱ロール１１０に対し十分な圧力を均一に与えられない。
【００８３】
また、低摩擦シート１３１の表面の実硬度としては、加熱ロール１１０の弾性層１１２を変形させ離型性を良くするため、加熱ロール１１０表面の実硬度よりも高くしておく必要があり、ＪＩＳ−Ａ硬度で、８０゜以上であることが好ましく、９５゜以上であることがより好ましい。
【００８４】
さらに、低摩擦シート１３１に要求される可撓性としては、定着設定温度近傍において、加熱ロール１１０の撓みに対して反力をほとんど持たずに倣うレベルの可撓性であることが必要である。材料物性としては、使用温度における曲げ弾性率において、５ＧＰａ以下であることが好ましい。ただし、この値のみに限定されるものではなく、厚さや側面のスリット等の機械的剛性を考慮する必要があり、すなわち、部品全体として考える必要がある。
【００８５】
続いて、図２に示す画像形成装置１に備えられた図４に示す定着装置１００の代わりとして用いることができる定着装置について説明する。図４に示す定着装置１００の代わりとしては、図１に示す定着装置３００等の様々な定着装置が用いることができるが、ここでは、無端状の定着ベルトの内側に加熱源を配備した定着装置について説明する。
【００８６】
図８は、ロールーベルト型であって、無端状の定着ベルトの内側に加熱源を配備した定着装置の概略構成を示す図である。
【００８７】
図８に示す定着装置２００は、本発明の定着装置の一実施形態に相当するものである。この定着装置２００は、ハロゲンランプ２２１と、平面部２３０１が設けられ、ハロゲンランプ２２１を取り囲むように配備された押圧支持体２３０と、押圧支持体２３０の外周を取り巻くように周回した定着ベルト２２０と、押圧支持体２３０の平面部２３０１の位置で、定着ベルト２２０に向けて押し付けられた加圧ロール２９０とを有する。この図８に示す定着装置２００では、定着ベルト２２０の内周面は押圧支持体２３０によって支持されている。このため、加圧ロール２９０が定着ベルト２２０に向けて押し付けられることで定着ベルト２２０は加圧ロール２９０に向けて相対的に押し付けられることになり、定着ベルト２２０と加圧ロール２９０の間にニップ領域Ｎが形成される。
【００８８】
押圧支持体２３０は、鉄、アルミなどの耐久性、耐熱性の良い材料からなるものであり、平面部２３０１とは反対側が開口した状態となっている。ハロゲンランプ２２１は、定着ベルト２２０の軸中心位置から、ニップ領域Ｎに近い方向に偏移した位置に配置されており、ニップ領域Ｎを図の左側から右側に向かって通過する用紙Ｐに担持された未定着トナー像Ｔに熱を加えるものである。このハロゲンランプ２２１の、ニップ領域Ｎとは反対側のランプ管外側には、白色セラミックスコーティング部（熱半遮蔽部材）が形成されている。このことから、押圧支持体２３０が開口しているニップ領域Ｎの反対側で、ハロゲンランプ２２１からの輻射熱により、定着ベルト２２０を直接加熱することができ、また、押圧支持体２３０を介して熱伝導により間接的に加熱することができる。すなわち、定着ベルト２２０を、熱が奪われるニップ領域Ｎでは、押圧支持体２３０からの熱伝導により加熱することができ、そこで熱を奪われた定着ベルト２２０は、ニップ領域Ｎから離れた場所でハロゲンランプ２２１からの輻射熱により加熱される。したがって、定着ベルト２２０は全体として効率的に加熱され、定着ベルト２２０および押圧支持体２３０のニップ領域Ｎにおける温度を、所定の温度に容易かつ適切にコントロールすることができる。さらに、効率的に加熱がなされることから、ウォームアップの短縮化を達成することができる。なお、押圧支持体２３０の平面部２３０１の、ハロゲンランプ２２１に対向する面には、ハロゲンランプ２２１からの輻射熱を吸収しやすいように黒色処理が施されている。
【００８９】
定着ベルト２２０は、離型層および熱吸収性層により構成されている。離型層は、厚さ１〜３０μｍ程度の離型性かつ耐久性の良い材料（例えば、シリコンゴムやフッ素樹脂）からなる。また、熱吸収性層は、厚さ４０μｍ〜１００μｍ程度のポリイミド樹脂にカーボンブラックを０．５〜１５ｗｔ％混ぜ合わせたものである。このように、図８に示す定着装置２００では、定着ベルトとして、ハロゲンランプ２３０からの輻射熱を定着ベルト２２０に吸収させやすくするべく、熱吸収性を向上させる処理が為された熱吸収性層を含むものであることが好ましい。なお、別の例として、ＰＦＡにカーボンブラックを混ぜて熱吸収性層としてもよい。この場合、当該熱吸収性層のみの単層構造でも、離型性と熱吸収性とを兼ね備える定着ベルトとすることができる。
【００９０】
加圧ロール２９０は、金属製のコア２９１に耐熱性ゴムや発泡体等の弾性の高い材料からなる弾性層２９２を形成してなる、いわゆるソフトロールである。この加圧ロール２９０は、不図示の押し付け機構によって定着ベルト２２０に向けて押し付けられる。
【００９１】
押圧支持体２３０の平面部２３０１は略平面状であり、加圧ロール２９０によって十分な加圧力が定着ベルト２２０に加えられるため、加圧ロール２９０が回転することにより、定着ベルト２２０が循環するとともに用紙Ｐが搬送され、そのときニップ領域Ｎも略平面状に形作られているため、両者の搬送速度（線速度）が略同一となり、紙しわやカールの発生が低減される。ニップ領域Ｎでは、通過する用紙Ｐに未定着トナー像Ｔが加熱加圧定着される。
【００９２】
また、図８に示す定着装置２００では、押圧支持体２３０の平面部２３０１と定着ベルト２２０との間に、押圧支持体２３０の平面部２３０１を覆うように低摩擦シート２３１が配備されている。この低摩擦シート２３１は、押圧支持体２３０によって加熱ロール１１０に向けて相対的に押し付けられたものであり、本発明の定着装置にいう面状部材の一例に相当するものである。また、この低摩擦シート２３１は、本発明のシート部材の一実施形態に相当するものでもある。
【００９３】
図９は、図８に示す低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【００９４】
図９に示す低摩擦シート２３１は、上方が図８に示す定着ベルト２２０の内周面に接するおもて面になり、下方が、図８に示す押圧支持体２３０の平面部２３０１に接する裏面になる。図９に示す低摩擦シート２３１は、定着ベルト２２０の内周面に接するおもて面を構成するガラス繊維シート２３１１と、押圧支持体２３０の平面部２３０１に接する裏面を構成するポリイミド樹脂シート２３１３と、これらのシート２３１１，２３１３の間に挟み込まれた図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シート２３１２からなるものである。ガラス繊維シート２３１１は、フッ素樹脂を含浸したガラス繊維材料からなる厚さが１００μｍのシートである。このようなガラス繊維シート２３１１によって、低摩擦シート２３１のおもて面が構成されることで、フッ素樹脂の低摩擦特性により、定着ベルト２２０と低摩擦シート２３１との間の摺動抵抗が低減する。また、ガラス繊維シート２３１１に予め潤滑剤を塗布しておけば、ガラス繊維材料における凹凸構造での潤滑剤保持能力により、定着ベルト２２０と低摩擦シート２３１との間の摺動抵抗がより確実に低減する。
【００９５】
また、ポリイミド樹脂シート２３１３は、図８に示すハロゲンランプ２２１からの熱を受けても所定の強度を維持する耐熱性の厚さ５０μｍのシートである。この図９に示す熱伝導異方性シート２３１２は、図７に示す熱伝導異方性シート１３１５と同じく、面方向への熱伝導率が相対的に高いシートであり、本発明にいう熱伝導層の一例に相当する。したがって、図８に示す定着装置２００を用いても、図９に示す低摩擦シート２３１が材料的に面方向へ熱を伝えやすいものであるため、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を抑制することが、コストアップを抑えながら実現される。
【００９６】
続いて、図７および図９それぞれに示す低摩擦シートに代えて使用することができる、おもて面が多孔質シートからなる低摩擦シートについて説明する。
【００９７】
図１０は、おもて面が多孔質シートからなる低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【００９８】
図１０に示す低摩擦シート４３１は、上方が定着ベルトの内周面に接するおもて面になり、下方が、図４に示す押圧部材１３０や図８に示す押圧支持体２３０等の定着ベルトの内周面を支持する支持体に接する裏面になる。図１０に示す低摩擦シート４３１は、定着ベルト２２０の内周面に接するおもて面を構成する多孔質シート４３１１と、支持体に接する裏面を構成するポリイミド樹脂シート４３１３と、これらのシート４３１１，４３１３の間に挟み込まれた図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シート４３１２を有するものである。多孔質シート４３１１は、ＰＴＦＥ（ボリテトラフルオロエチレン）多孔質樹脂繊維織布及びＰＴＦＥ多孔質樹脂フイルムを貼り合わせたシートである。このような多孔質シート４３１１をおもて面に設けることで、潤滑剤が多孔質の孔の中に保持されるため、定着ベルトと低摩擦シート４３１との間の摺動抵抗がより確実に低減する。
【００９９】
なお、ポリイミド樹脂シート４３１３および熱伝導異方性シート４３１２は、これまで説明したものと同じものなのでここでは説明を省略する。
【０１００】
続いて、本発明の定着装置にいう面状部材の一例として、図４に示す定着ベルト１２０や図８に示す定着ベルト２２０、さらには図１に示す定着ベルト３３０に、図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シートを内在させた例を説明する。
【０１０１】
図６に示すグラファイト１３１０は、上述のごとく、その構造上、もろく、耐磨耗性に劣るため、図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シートをそのまま定着ベルト２２０に適用することは困難である。ここでは、図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シートを筒状にし、端部と端部を突き合わせた状態で、無端状の薄膜金属ベルトと無端状の弾性ベルトで挟み込む。薄膜金属ベルトは内周面側に配置し、弾性ベルトは外周面側に配置する。なお、薄膜金属ベルトに代えて無端状の耐熱性樹脂ベルトを用いてもよい。さらに、無端状の弾性ベルトを無端状のフッ素系樹脂ベルトで覆い、プレス加工で一体成型する。こうすることで、、図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シートを内在した定着ベルトを得ることができる。なお、ここで用いた薄膜金属ベルトは、図５に示すベース層１２０１の代わりになるものであり、弾性ベルトは、図５に示す耐熱弾性体層１２０２の代わりになるものであり、フッ素系樹脂ベルトは図５に示す表面層１２０３の代わりになるものである。このようにすることで、定着ベルトに、ベルト厚み方向よりもベルト面方向に熱を伝えやすい熱伝導異方性を付与することができ、装置の小型化や高速化を妨げずに非通紙領域における著しい温度上昇を抑制することが、コストアップを抑えながら実現される。
（実施例）
以下、本発明の実施の形態についてより具体的に実施例を用いて詳述する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
図１に示す示す定着装置３００の構成と同じ構成の定着装置を用いた。加熱ロール３１０には、外径６２ｍｍ、内径５５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状に形成されたＡ５０５２のアルミ合金からなるコア３１１の表面を、液状シリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａのゴム硬度３３度、熱伝導率  ０．４２Ｗ/ｍ・Ｋ（熱線プローブ法により測定））で１ｍｍの厚さに被覆することで弾性層３１２を形成し、この弾性層３１２の表面を、フッ素ゴムで５０μｍの厚さにコートすることで離型層３１３を形成したものを用いた。また、加熱ロール３１０のコア３１１の内部には、加熱源として出力１２５０Ｗのハロゲンランプヒーターを配置した。さらに、外部加熱ロール３５０として、出力４００Ｗのハロゲンランプヒーターを内蔵したものを用いた。ここでは、この加熱ロール３１０を２６０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させた。
【０１０２】
離型剤塗布装置３４０によって、加熱ロール３１０の表面に塗布する離型剤は、粘度３００ｃｓのアミン変性シリコンオイルを用いた。
【０１０３】
定着ベルト３１０には、厚さ７５μｍ、幅３４０ｍｍ、周長２１４ｍｍのポリイミドフィルムからなるものを用い、３つの支持ロール３２１，３２２，３２３によって約５ｋｇｆの張力にてこの定着ベルト３１０を張架した。３つの支持ロール３２１，３２２，３２３のうち内部にヒータランプが配備された支持ロール（インレットロール）３２１には、出力３５０Ｗのハロゲンランプヒーターを内蔵し、ステンレスによってクラウン形状に形成された直径１８ｍｍのロールを用いた。また、圧力付与部材３３０の近傍に配置された支持ロール３２３には、ステンレスによってクラウン形状に形成された直径２３ｍｍのロールを用いた。この直径２３ｍｍの支持ロールは、ニップ領域Ｎの出口において、６０ｋｇｆの圧力で加熱ロール３１０の表面に圧接するように配置した。さらに、残りの一つの支持ロール３２２には、表面にシリコンゴムのコートが施されたステンレスからなる直径１８ｍｍのロールを用いた。
【０１０４】
潤滑剤塗布部材３６０によって、定着ベルト３２０の内周面に塗布する離型剤にも、粘度３００ｃｓのアミン変性シリコンオイルを用いた。
【０１０５】
圧力付与部材３３０を用いて、定着ベルト３２０を介して図１には不図示の圧縮コイルスプリングにより加熱ロール３１０を５０ｋｇの総荷重で押圧した。この圧力付与部材３３０を構成するベースプレート３３１として、幅（定着ベルトの循環方向）２０ｍｍ、長さ（図１の紙面に対して垂直な方向）３６０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍのステンレス鋼製のものを用いた。また、弾性体層３３４には、ゴム硬度２０°のシリコーンゴムからなる厚さ５ｍｍのものを用いた。なお、ここにいうゴム硬度は、高分子科学社製のアスカーＣタイプのゴム硬度計により、荷重３００ｇｆを付加して計測した結果である。
【０１０６】
また、低摩擦シート３３５には、図７に示す、熱伝導異方性シート１３１５を厚さ方向からポリイミド樹脂シート１３１６，１３１７によって挟み込み、おもて面に凹凸を持たせたものを用いた。熱伝導異方性シート１３１５としては、０．１ｍｍ厚の松下電器（株）製、商品名パナソニックグラファイトシート（商標登録）、品名ＰＧＳグラファイトシート、型番ＥＹＧＳ１８４６１０を必要な大きさにカットしたものを用いた。この熱伝導異方性シート１３１５の面方向の熱伝導率は、７００Ｗ／ｍ・Ｋ（光交流熱伝導率測定法により測定）であり、厚み方向の熱伝導率は１０Ｗ／ｍ・Ｋ（周期加熱測定法により測定）である。
【０１０７】
このような構成の定着装置３００を用いて、加熱ロール３１０の温度を１７５℃、外部加熱ロール３５０の温度を１９０℃、インレットロール３２１の温度を１２０℃に制御し、坪量２００ｇｓｍのＡ４用紙を６０枚／分の速度でＡ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着と引き続きＡ３サイズで坪量２００ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ａ４を２００枚連続後の加熱ロール３１０の非通紙部の温度は最大で通紙部と２８℃の温度差となり、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も１５ｍｍ以下となり、その後Ａ３を３０枚連続走行した際も、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部にホットオフセットは見られなかった。
【０１０８】
その後、この条件でトータル１０万枚通紙したが、加熱ロール３１０や定着ベルト３２０の各層間の剥がれや、各ロールの軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。
（実施例２）
図４に示す示す定着装置１００の構成と同じ構成の定着装置を用いた。加熱ロール１１０には、外径２４ｍｍ、肉厚１．６６ｍｍ、長さ４００ｍｍの円筒状でアルミニウム製のコア１１１の表面を、シリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａのゴム硬度３３度、熱伝導率  ０．４２Ｗ／ｍ・Ｋ（熱線プローブ法により測定））によって、厚さが６００μｍ，長さが３３０ｍｍとなるように被覆することで弾性層１１２を形成し、この弾性層１１２の表面に、厚さ３０μｍのＰＦＡチュープを被覆すること離型層３１３を形成したものを用いた。また、加熱ロール１１０のコア１１１の内部には、加熱源として９６０Ｗ（通常時６００Ｗ）のハロゲンランプを配置した。ここでは、この加熱ロール１１０を１９２ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させた。
【０１０９】
定着ベルト１１０には、厚さ７５μｍ、幅３４４ｍｍ、周長９４ｍｍの熱硬化性ポリイミドからなるベース層の外周面にパーフルオロアルコキシフツ素樹脂（ＰＦＡ）を３０μｍの厚みにコーティングして耐熱性樹脂皮膜が形成されてなるものを用いた。
【０１１０】
押圧部材１３０は、圧力付与部材３３０は、加熱ロール３１０に向けて５０ｋｇｆの押圧力で圧接されている。この圧力付与部材３３０を構成するベースプレート３３１として、幅（定着ベルトの循環方向）２０ｍｍ、長さ（図１の紙面に対して垂直な方向）３６０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍのステンレス鋼製のものを用いた。また、弾性体層３３４には、ゴム硬度２０°のシリコーンゴムからなる厚さ５ｍｍのものを用いた。なお、ここにいうゴム硬度は、高分子科学社製のアスカーＣタイプのゴム硬度計により、荷重３００ｇｆを付加して計測した結果である。
【０１１１】
押圧部材１３０を用いて、定着ベルト１２０を介して図４には不図示の圧縮コイルスプリングにより加熱ロール１１０を３３ｋｇの総荷重で押圧した。このときのニップ長は、約６ｍｍであった。この押圧部材１３０を構成する弾性部材１３２には、幅４ｍｍ、肉厚４ｍｍ、長さ３４０ｍｍで、硬度１７°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）のシリコーンゴムからなるものを用いた。支持体１３３には、幅３ｍｍ、長さ３４８ｍｍでＡ６０６３のアルミ合金で形成されたものを用いた。
【０１１２】
またここでは、低摩擦シート１３１に、図７に示すものではなく、図９に示す、おもて面にガラス繊維シートが配備されたものを用いた。この低摩擦シート１３１は、図９に示す厚さ１００μｍのガラス繊維シート２３１１と、厚さ５０μｍのポリイミド樹脂シート２３１３と、これらのシート２３１１，２３１３の間に挟み込まれた図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シート２３１２をプレス加工で一体成型することによって得られたものである。熱伝導異方性シート２３１２としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。
【０１１３】
また、定着べルト３２０の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段１６０には、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３００ｍｍのフェルト１６１に、潤滑剤としてヒンダードアミンオイルを２ｇ含浸させたものを用いた。
【０１１４】
なお、低摩擦シート１３１のガラス繊維シート２３１１にも、予め上記のオイルを保持させておいた。
【０１１５】
このような構成の定着装置１００を用いて、加熱ロール１１０の温度を１６５℃に制御し、坪量９０ｇｓｍのＡ４用紙を３５枚／分の速度で、Ａ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着し、引き続きＡ３サイズで坪量９０ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ａ４を２００枚連続後の加熱ロール１１０の非通紙部の温度は最大で通紙部と３３℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も１０ｍｍ以下となり、続けてＡ３を３０枚連続走行した際も、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部にホットオフセットは見られなかった。
【０１１６】
その後、この条件でトータル１０万枚通紙したが、加熱ロール１１０や定着ベルト１２０の各層間の剥がれや、加熱ロール１１０の軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。
（実施例３）
図８に示す定着装置２００の構成と同じ構成の定着装置を用いた。
【０１１７】
定着ベルト２２０の内側に配備されたハロゲンランプ２２１としては、出力９００Ｗのものを用いた。このハロゲンランプは、定着ベルト２２０の軸中心位置から、ニップ領域Ｎに近い方向に７ｍｍだけ偏移した位置に配備させた。
【０１１８】
押圧支持体２３０は、ハロゲンランプ２２１の周りを中心角２４０°取り囲んだ状態で配置させた。この押圧支持体２３０には、Ａ６０６３のアルミ合金からなるものを使用した。また、押圧支持体２３０の平面部２３１の長さは１０ｍｍとした。
【０１１９】
定着ベルト２２０としては、厚さ７８μｍ、幅２５４ｍｍ、周長９４ｍｍのエンドレスベルト形状に、ポリイミド樹脂中にカーボンブラック（デグサ・ヒュルス社製Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ４（一次粒子径２５ｍμ））を４ｗｔ％配合した熱吸収性層を公知の方法で形成し、その熱吸収性層の上に、離型層としてＰＦＡを３０μｍ被覆したものを用いた。
【０１２０】
加圧ロール２９０のコア２９１としては、ＳＵＳ製のφ１２ｍｍの金属シャフトを用いた。このコア２９１を、肉厚８ｍｍの発泡シリコ−ンゴムで長さ２３５ｍｍになるように被覆し、その外面に３０μｍのＰＦＡチューブを被覆して、外径２８ｍｍの加圧ロールとした。
【０１２１】
また、低摩擦シート２３１には、実施例２と同じく、図９に示す、おもて面にガラス繊維シートが配備されたものを用いた。この低摩擦シート２３１は、図９に示す厚さ１００μｍのガラス繊維シート２３１１と、厚さ４０μｍのポリイミド樹脂シート２３１３と、これらのシート２３１１，２３１３の間に挟み込まれた図６に示すグラファイト１３１０からなる熱伝導異方性シート２３１２をプレス加工で一体成型することによって得られたものである。熱伝導異方性シート２３１２としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。
【０１２２】
このような構成の定着装置２００を用いて、用紙突入側の押圧支持体２３０近傍の定着ベルト２２０内周面に付けた温度制御素子（不図示）により、定着ベルト２２０表面の温度を１７５℃に制御し、坪量９０ｇｓｍのＢ５用紙を３０枚／分の速度で、Ｂ５用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着し、引き続きＡ４サイズでＡ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように、坪量９０ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ｂ５を２００枚連続後の定着ベルト２２０の非通紙部の温度は最大で通紙部と３５℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も１５ｍｍ以下となり、続けてＡ４を３０枚連続走行した際も、Ｂ５サイズより外側のＡ４用紙部にホットオフセットは見られなかった。
【０１２３】
その後、この条件でトータル１０万枚通紙したが、加圧ロール２９０や定着ベルト２２０の各層間の剥がれや、加圧ロール２９０の軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。
（実施例４）
図４に示す押圧部材１３０の弾性部材１３２を覆う低摩擦シート１３１を、図１０に示す、おもて面に多孔質シートが配備されたものに代えた以外は、実施例２と同様の構成、設定とした。
【０１２４】
このような構成の定着装置１００を用いて、加熱ロール１１０の温度を１６５℃に制御し、坪量９０ｇｓｍのＡ４用紙を３５枚／分の速度で、Ａ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着し、引き続きＡ３サイズで坪量９０ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ａ４を２００枚連続後の加熱ロール１１０の非通紙部の温度は最大で通紙部と３３℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も１５ｍｍ以下となり、続けてＡ３を３０枚連続走行した際も、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部にホットオフセットは見られなかった。
【０１２５】
その後、この条件でトータル１０万枚通紙したが、加熱ロール１１０や定着ベルト１２０の各層間の剥がれや、加熱ロール１１０の軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。
（比較例１）
図１に示す圧力付与部材３３０の全周を覆う低摩擦シート３３５を、シート厚みが７５μｍのポリイミド樹脂からなるシート表面に、エンボス加工を施すことにより凹凸を形成した単層のシートに代えた以外は、実施例１と同様の構成、設定とした。すなわち、この比較例１では、熱伝導異方性シートを含まない低摩擦シートを用いた。
【０１２６】
このような構成の定着装置３００を用いて、加熱ロール３１０の温度を１７５℃、外部加熱ロール３５０の温度を１９０℃、インレットロール３２１の温度を１２０℃に制御し、坪量２００ｇｓｍのＡ４用紙を６０枚／分の速度でＡ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着と引き続きＡ３サイズで坪量２００ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ａ４を２００枚連続後の加熱ロール３１０の非通紙部の温度は最大で通紙部と４１℃の温度差となり、その間、紙しわが２％発生し、用紙のカール量も最大３３ｍｍとなり、Ａ３を３０枚連続走行した際、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部に、３０枚のうち最初から８枚に渡りホットオフセットが発生した。
【０１２７】
その後、この条件で通紙したところ、４万枚通紙したところで、加熱ロール３１０の金属製のコア３１１と弾性層３１２との間で剥がれが発生し、各ロールの軸受け部の損傷と、潤滑剤の熱劣化により、ベルト摺動トルクの増大が起き、それによる紙しわや画像ズレが発生した。
（比較例２）
図４に示す押圧部材１３０の弾性部材１３２を覆う低摩擦シート１３１を、ＰＴＦＥ（  ボリテトラフルオロエチレン）多孔質樹脂繊維織布及びＰＴＦＥ多孔質樹脂フイルムを貼り合わせた多孔質材料でできた単層のシートに代えた以外は、実施例２と同様の構成、設定とした。すなわち、この比較例２でも、熱伝導異方性シートを含まない低摩擦シートを用いた。
【０１２８】
このような構成の定着装置１００を用いて、加熱ロール１１０の温度を１６５℃に制御し、坪量９０ｇｓｍのＡ４用紙を３５枚／分の速度で、Ａ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着し、引き続きＡ３サイズで坪量９０ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ａ４を２００枚連続後の加熱ロール１１０の非通紙部の温度は最大で通紙部と４５℃の温度差となり、その間、紙しわが５％発生し、用紙のカール量も最大３０ｍｍとなり、Ａ３を３０枚連続走行した際、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部に３０枚のうち最初から１０枚に渡りホットオフセットが発生した。
【０１２９】
その後、この条件で通紙したところ、３万枚通紙したところで加熱ロール１１０の金属製のコア１１１と弾性層１１２との間で剥がれが発生し、加熱ロール１１０の軸受け部の損傷と、潤滑剤の熱劣化により、ベルト摺動トルクの増大が起き、それによる紙しわや画像ズレが発生した。
（比較例３）
図８に示す押圧支持体２３０の平面部２３０１を覆う低摩擦シート２３１を、定着ベルト２２０の内周面に接するおもて面に弗素樹脂が含浸されたガラス繊維材料でできた厚さ１５０μｍの単層のシートに代えた以外は、実施例３と同様の構成、設定とした。すなわち、この比較例３でも、熱伝導異方性シートを含まない低摩擦シートを用いた。
【０１３０】
このような構成の定着装置２００を用いて、用紙突入側の押圧支持体２３０近傍の定着ベルト２２０の内周面に付けた温度制御素子（不図示）により、定着ベルト２２０表面の温度を１７５℃に制御し、坪量９０ｇｓｍのＢ５用紙を３０枚／分の速度で、Ｂ５用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように２００枚連続での印字定着し、引き続きＡ４サイズでＡ４用紙の短辺が用紙搬送方向と直角になるように、坪量９０ｇｓｍの用紙を３０枚連続走行したところ、Ｂ５を２００枚連続後の定着ベルト２２０の非通紙部の温度は最大で通紙部と６５℃の温度差となり、その間、紙しわが３０％発生し、用紙のカール量も最大５０ｍｍとなり、Ａ３を３０枚連続走行した際、Ａ４サイズより外側のＡ３用紙部に３０枚のうち最初から２０枚に渡りホットオフセットが発生した。
【０１３１】
その後、この条件で通紙したところ、８千枚通紙したところで、加圧ロール２９０の軸受け部の損傷と、潤滑剤の熱劣化により、ベルト摺動トルクの増大が起き、それによる紙しわや画像ズレが発生し、加圧ロール２９０の金属製のコア２９１と弾性層２９２との間での剥がれが発生した。
【０１３２】
以上の結果から、熱伝導異方性シートを有する低摩擦シートを用いることで、非通紙領域における著しい温度上昇を抑制することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】従来のロール−ベルト型の定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す画像形成装置において実施される画像形成方法を表すフローチャートである。
【図４】図２に示す画像形成装置に組み込まれた定着装置の概略構成を示す図である。
【図５】図４に示す定着ベルトの断面を模式的に示した図である。
【図６】図４に示す低摩擦シートが有する熱伝導層に用いられる熱伝導異方性材料の一例を示す図である。
【図７】図４に示す低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【図８】ロールーベルト型であって、無端状の定着ベルトの内側に加熱源を配備した定着装置の概略構成を示す図である。
【図９】図８に示す低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【図１０】おもて面が多孔質シートからなる低摩擦シートの断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１：画像形成装置、１０：感光体ドラム、２０：中間転写ベルト、４０：１次転写ロール、５０：現像ロータリー、６０：バイアスロール、７０：バックアップロール、８０：給紙トレイ群、８１：手差し台、９０：排出トレイ、１００：定着装置、１１０：加熱ロール、１１４：ハロゲンランプ、１２０：定着ベルト、１３０：圧力付与部材、１３１：低摩擦シート、１３１０：グラファイト、１３１１：縮合六員環層面、１３１５：熱伝導異方性シート、１３１６，１３１７：ポリイミド樹脂シート、１３１６ａ：凹凸、１７０：剥離手段、Ｎ：ニップ領域、２００：定着装置、２２０：定着ベルト、２２１：ハロゲンランプ、２３０：押圧支持体、２３１：低摩擦シート、２３１１：ガラス繊維シート、２３１２：熱伝導異方性、２３１３：ポリイミド樹脂シート、４３１：低摩擦シート、４３１１：多孔質シート４３１１、４３１２：熱伝導異方性シート、４３１３：ポリイミド樹脂シート
【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１０】
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