(57)【要約】【課題】  ベルト状部材について高い耐久性が得られ、定着用回転体の回転軸方向における温度分布について高い均一性が得られる定着装置および画像形成装置の提供。【解決手段】  定着ニップ部において未定着トナー像を定着するための第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体に圧接されて設けられた第２の定着用回転体とを具え、前記第１の定着用回転体は、無端走行路に沿って走行する無端状のベルト状部材と、このベルト状部材を加熱する当該ベルト状部材の内表面または外表面と接触または摺擦されるベルト加熱用部材と、前記ベルト状部材を介して第２の定着用回転体に圧接するニップ形成用ローラとを有し、ベルト状部材におけるベルト加熱用部材と接触または摺擦される面、およびベルト加熱用部材におけるベルト状部材と接触または摺擦される面のうち少なくともいずれか一方が、グラファイト層により形成されてなるものであることを特徴とする。【選択図】  図３
2006215069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ニップ部において記録材を挟圧しながら搬送して当該記録材上に形成された未定着トナー像を加熱により定着するための、記録材における未定着トナー像が形成された一面に接する第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体に圧接されて定着ニップ部が形成されるよう設けられた、当該記録材の他面に接する第２の定着用回転体とを具える定着装置であって、
前記第１の定着用回転体は、無端走行路に沿って走行する無端状のベルト状部材と、このベルト状部材を加熱するための、当該ベルト状部材の内表面または外表面と接触または摺擦されるベルト加熱用部材と、前記ベルト状部材を介して第２の定着用回転体に圧接することにより定着ニップ部を形成するニップ形成用ローラとを有し、
ベルト状部材におけるベルト加熱用部材と接触または摺擦される内表面または外表面が、グラファイト層により形成されてなるものであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着ニップ部において記録材を挟圧しながら搬送して当該記録材上に形成された未定着トナー像を加熱により定着するための、記録材における未定着トナー像が形成された一面に接する第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体に圧接されて定着ニップ部が形成されるよう設けられた、当該記録材の他面に接する第２の定着用回転体とを具える定着装置であって、
前記第１の定着用回転体は、無端走行路に沿って走行する無端状のベルト状部材と、このベルト状部材を加熱するための、当該ベルト状部材の内表面または外表面と接触または摺擦されるベルト加熱用部材と、前記ベルト状部材を介して第２の定着用回転体に圧接することにより定着ニップ部を形成するニップ形成用ローラとを有し、
ベルト加熱用部材におけるベルト状部材と接触または摺擦される外表面が、グラファイト層により形成されてなるものであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の定着装置を具え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、電子写真方式による定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、紙などの記録材の一面に形成されたトナー像を当該記録材に熱定着させるために、当該記録材の一面に接する定着ローラと、この定着ローラに圧接されて設けられた圧接ローラと、加熱源とを具え、定着ローラおよび圧接ローラの圧接部によって形成される定着ニップ部に記録材が挟圧されながら搬送されて当該記録材に形成された未定着トナー像が加熱により定着される定着装置が広く用いられている。
【０００３】
このような定着装置においては、ウォームアップ時間の短縮および省エネルギー化が要請されており、このような要請に応じるために、例えば圧接ローラのようなローラ形状のものを有する定着装置の代わりに、未定着トナー像が形成された記録材の一面に接する、ベルト加熱用部材、ニップ形成用ローラおよびこれらのベルト加熱用部材、ニップ形成用ローラに張架されたベルト状部材を有する第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体のニップ形成用ローラにベルト状部材を介して圧接されて設けられた第２の定着用回転体とを具え、第１の定着用回転体および第２の定着用回転体の圧接部によって形成される定着ニップ部に記録材が挟圧されながら搬送されて当該記録材に形成された未定着トナー像が加熱により定着されるベルト定着方式の定着装置を用いることが行われている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような定着装置においては、ウォームアップ時間の短縮は達成されるものの、定着用回転体における回転軸方向に対する熱伝導性が低いために、小さいサイズの記録材を用いて連続画像形成動作を行うと、ベルト状部材における記録材が接触しない非通紙領域の温度のみが上昇してしまい、その直後に大サイズの記録材を用いて画像形成を行った場合、得られる可視画像に光沢ムラなどの光沢差が発生してしまうおそれがある。また、このようなベルト状部材における不均一な温度分布によって、当該ベルト状部材が変形してしまうなどの不具合が発生するおそれもある。
また、ベルト定着方式の定着装置において省エネルギー化を図るためにベルト状部材と加熱用部材とを直接接触させる構成とすると、ベルト状部材が帯電し、当該ベルト状部材から記録材が剥離されない、という問題が発生することがある。
【０００５】
ベルト状部材の帯電を解消するために、導電性のベルト状部材を用いる定着装置が提案されているが、このような定着装置においては、ベルト状部材に導電性物質を導入することでベルト状部材自体の耐久性が従来の１／１０程度に低下してしまう、という問題がある。
【特許文献１】特開平７−１４０８１５号公報
【特許文献２】特開平５−５３４５７号公報
【特許文献３】特開２００４−７００４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ベルト状部材を用いた定着用回転体を備えた定着装置であって、ベルト状部材について高い耐久性が得られると共に、定着用回転体の回転軸方向における温度分布について高い均一性が得られ、その結果、画像欠陥のない良好な可視画像が得られる定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の定着装置を具えた画像形成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】
本発明の定着装置は、定着ニップ部において記録材を挟圧しながら搬送して当該記録材上に形成された未定着トナー像を加熱により定着するための、記録材における未定着トナー像が形成された一面に接する第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体に圧接されて定着ニップ部が形成されるよう設けられた、当該記録材の他面に接する第２の定着用回転体とを具える定着装置であって、
前記第１の定着用回転体は、無端走行路に沿って走行する無端状のベルト状部材と、このベルト状部材を加熱するための、当該ベルト状部材の内表面または外表面と接触または摺擦されるベルト加熱用部材と、前記ベルト状部材を介して第２の定着用回転体に圧接することにより定着ニップ部を形成するニップ形成用ローラとを有し、
ベルト状部材におけるベルト加熱用部材と接触または摺擦される内表面または外表面が、グラファイト層により形成されてなるものであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の定着装置は、定着ニップ部において記録材を挟圧しながら搬送して当該記録材上に形成された未定着トナー像を加熱により定着するための、記録材における未定着トナー像が形成された一面に接する第１の定着用回転体と、この第１の定着用回転体に圧接されて定着ニップ部が形成されるよう設けられた、当該記録材の他面に接する第２の定着用回転体とを具える定着装置であって、
前記第１の定着用回転体は、無端走行路に沿って走行する無端状のベルト状部材と、このベルト状部材を加熱するための、当該ベルト状部材の内表面または外表面と接触または摺擦されるベルト加熱用部材と、前記ベルト状部材を介して第２の定着用回転体に圧接することにより定着ニップ部を形成するニップ形成用ローラとを有し、
ベルト加熱用部材におけるベルト状部材と接触または摺擦される外表面が、グラファイト層により形成されてなるものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、上記の定着装置を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の定着装置によれば、定着用回転体のベルト状部材の内表面または外表面、あるいはベルト加熱用部材の外表面などのベルト状部材とベルト加熱用部材とが接触または摺擦される面の少なくとも一方がグラファイト層により形成されてなるものであるために、このグラファイト層の潤滑剤としての特性により、ベルト状部材がベルト加熱用部材を摺擦しても摩擦抵抗が小さく、従ってベルト状部材自体に高い耐久性が得られると共に、前記グラファイト層が高い熱伝導性を有することにより、定着用回転体の回転軸方向において高い熱伝導性が得られるので、定着用回転体の回転軸方向における温度分布について高い均一性が得られ、その結果、画像欠陥のない良好な可視画像が得られる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記の定着装置を具えているために、画像欠陥のない良好な可視画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この画像形成装置は、回転される像担持体１０と、各々、この像担持体１０の回転方向に対してこの順に並ぶよう像担持体１０の外周面に沿って配設された、像担持体１０の表面を帯電させる帯電装置１１、像担持体１０の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光装置１２、トナーを含む現像剤を用いて静電潜像を顕在化させることによりトナー像を形成する現像器１３、像担持体１０上のトナー像を転写領域において記録材Ｐ上に転写する転写手段１４、像担持体１０に密着した状態にある記録材Ｐを分離させる分離装置１５、および転写領域を通過した像担持体１０上に残留する未転写トナーを除去するゴムブレード１８Ａよりなるクリーニング装置１８とを具えている。そして、２０は、転写領域より搬送される記録材Ｐ上の未定着トナー像を定着させて画像を形成する定着装置である。
【００１４】
像担持体１０は、ドラム状の金属基体と、この金属基体の外周面に形成された有機光導電性化合物よりなる感光層とにより構成されており、図１において紙面に対して垂直な方向に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネートなどを例示することができる。
この像担持体１０が回転されるときのプロセス速度は、例えば２００〜５００ｍｍ／ｓｅｃの範囲に設定されている。
【００１５】
帯電装置１１は、例えば制御グリッドと帯電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２は、例えばレーザ照射装置よりなる。
【００１６】
現像器１３は、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３１および像担持体１０とこの現像スリーブ１３１との間にバイアス電圧を印加する電圧印加装置（図示せず）が設けられてなるものである。
【００１７】
転写手段１４は、適正な大きさに制御された転写電圧が印加されて転写電界が形成され、この転写電界が作用されることにより、像担持体１０上に形成されたトナー像を転写領域において記録材Ｐに転写させる構成のものであり、具体的には、例えば、像担持体１０の軸方向に伸びるよう配設された矩形枠状の外匣１４Ｂ内に、金属ワイヤよりなる放電ワイヤ１４Ａが像担持体１０の軸方向に伸びるよう当該像担持体１０と対向して設けられてなる放電機構により構成することができる。
【００１８】
分離装置１５は、像担持体１０に密着した状態にある記録材Ｐの電荷を除去することによりこの記録材Ｐを像担持体１０から分離させるものであり、例えばコロトロン帯電器よりなるものが用いられる。
【００１９】
クリーニング装置１８のゴムブレード１８Ａは、例えば、ポリウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材（図示せず）によって支持されると共に、先端部分が像担持体１０の表面に当接されるよう設けられており、ゴムブレード１８Ａの基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０の回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。
【００２０】
定着装置２０は、図２に示すように、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面（図２においては、例えば転写材Ｐの上面）に接するよう配置された第１の定着用回転体である、後述するニップ形成用ローラ２３、ベルト加熱用部材２１およびこれらニップ形成用ローラ２３、ベルト加熱用部材２１に懸架されたベルト状部材２７よりなる定着ベルト回転体２２と、ベルト状部材２７を介してニップ形成用ローラ２３に圧接されるよう設けられた第２の定着用回転体である加圧ローラ２５とを備えており、このニップ形成用ローラ２３と加圧ローラ２５との圧接部により、定着ニップ部Ｎが形成されている。図２において、２９は非接触型の温度検知手段である。
【００２１】
定着ベルト回転体２２のベルト加熱用部材２１は、例えばハロゲンランプなどのヒータランプよりなる加熱源ＨＬａが内部に配置された円筒状の芯金２１ａよりなるハードローラである。
芯金２１ａを構成する材料としては特に限定されるものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金属またはそれらの合金を挙げることができる。
【００２２】
ここで、加熱源ＨＬａは、芯金２１ａの内部において、ベルト加熱用部材２１の長さ方向に伸びるよう配置されており、直接の加熱対象であるベルト加熱用部材２１の外周面の温度が設定温度域に維持されるよう、ニップ形成用ローラ２３の近傍に設置された温度検知手段２９によって検知されるベルト状部材２７の表面温度に基づき、図示しない制御手段により、例えば点灯状態がオン−オフ制御される。
【００２３】
このベルト加熱用部材２１は、図２における矢印方向に、図示しない駆動源により回転駆動されるものである。
【００２４】
定着ベルト回転体２２のニップ形成用ローラ２３は、例えば、金属よりなる芯金２３ａと、この芯金２３ａの外周面に形成された、弾性体層２３ｂとにより構成されている。
芯金２３ａを構成する材料としては特に限定されるものではないが、例えば鉄、アルミニウム、銅などの金属あるいはこれらの合金を挙げることができる。
【００２５】
ニップ形成用ローラ２３の弾性体層２３ｂを構成する弾性体材料としては、例えばシリコーンゴム、発泡シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられるが、特にシリコーンゴムを用いることが好ましい。この弾性体層２３ｂの厚みは、２〜７ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２６】
ニップ形成用ローラ２３は、弾性体層２３ｂの外周面上に被覆層が形成されてなるものであってもよく、このような被覆層を構成する材料の具体例としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を主成分とする樹脂などが挙げられる。
具体的には、被覆層は、例えば（１）ディスパージョン状態のフッ素樹脂を塗布焼成することにより、厚さ２０〜５０μｍに形成すること、（２）厚さ２０〜５０μｍに成形されたフッ素樹脂チューブを芯金２５ａに被覆させることによって形成すること、などができる。
【００２７】
ニップ形成用ローラ２３の硬度は、高分子計器株式会社製のＡｓｋｅｒ−Ｃ型測定器を用いてその厚み方向に荷重９．８Ｎで測定されるアスカーＣ硬度で例えば２０〜４０°の範囲である。
【００２８】
定着ベルト回転体２２の加圧ローラ２５としては、例えば円筒状の芯金２５ａと、当該芯金２５ａの外周面に形成された弾性体層２５ｂと、当該弾性体層２５ｂの外周面に形成された被覆層２５ｃとよりなるソフトローラを用いることができる。
【００２９】
弾性体層２５ｂを構成する弾性体材料としては、例えばシリコーンゴム、発泡シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられるが、特にシリコーンゴムを用いることが好ましい。この弾性体層２５ｂの厚みは、例えば０．５〜３ｍｍである。
【００３０】
芯金２５ａを構成する材料としては特に限定されるものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金属またはそれらの合金を挙げることができる。
【００３１】
被覆層２５ｃを構成する材料の具体例としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を主成分とする樹脂などが挙げられる。
具体的には、被覆層２５ｃは、例えば（１）ディスパージョン状態のフッ素樹脂を塗布焼成することにより、厚さ２０〜５０μｍに形成すること、（２）厚さ２０〜５０μｍに成形されたフッ素樹脂チューブを芯金２５ａに被覆させることによって形成すること、などができる。
【００３２】
加圧ローラ２５の硬度は、高分子計器株式会社製のＡｓｋｅｒ−Ｃ型測定器を用いてその厚み方向に荷重９．８Ｎで測定されるアスカーＣ硬度で例えば６５〜９０°の範囲である。
【００３３】
定着ベルト回転体２２のニップ形成用ローラ２３は、ベルト状部材２７を介して加圧ローラ２５によって例えば２Ｎ／ｃｍの押圧力で押圧されており、これにより、ベルト状部材２７と加圧ローラ２５との間に定着ニップ部Ｎが形成される。
【００３４】
そして、ベルト状部材２７は、図３に示されるように、無端状のベルト基材３３の外表面に弾性体層３２を介して被覆層３１が形成されると共に、ベルト状部材３３内表面にグラファイト層３４が形成されてなるものとして構成されている。
【００３５】
ベルト基材３３を構成する材料としては、ニッケル、ステンレス鋼などの金属材料、ポリイミドなどの樹脂材料を用いることができる。また、ベルト基材３３の厚みは、金属材料により形成する場合には、例えば４０〜６０μｍ、樹脂材料により構成する場合には、例えば３０〜９０μｍである。
弾性体層３２を構成する材料としては、例えばシリコーンゴムなどを用いることができる。また、弾性体層３２の厚みは、例えば１００〜３５０μｍである。
被覆層３１は、トナーが付着するのを防ぐためのトナー離型層としての機能を有する層であって、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）およびテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）から選択されるフッ素樹脂よりなり、その厚さが例えば２０〜５０μｍであることが好ましい。
【００３６】
ベルト状部材２７におけるグラファイト層３４は、グラファイトの薄片状体を圧着することにより全体としてシート状に形成されたグラファイトシートがベルト基材３３の内表面に貼付けられることにより形成されており、当該ベルト状部材２７の内表面、すなわちベルト加熱用部材２１と接触される面は、グラファイト層３４により形成されている。
【００３７】
このベルト状部材２７は、ベルト加熱用部材２１の回転駆動に伴って、図２における矢印方向に従動回転されるものである。
【００３８】
以上の画像形成装置において現像に用いられるトナーは、例えば、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られる、いわゆる重合トナーとすることができる。
現像剤としては、例えば、以上のトナーと、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した、平均粒径が６５μｍであるフェライトキャリアを、トナーが５０ｇ、キャリアが９５０ｇとなる割合で混合することにより製造されたものを用いることができる。
【００３９】
以上の画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
先ず、予め帯電装置１１により所定の極性（例えば負極性）に帯電された像担持体１０上に、露光装置１２によって露光された照射個所（露光領域）の電位が低下されることにより静電潜像が形成される。その後、現像器１３によって像担持体１０の表面電位と同じ極性（例えば負極性）に帯電されたトナーが像担持体１０の静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより、像担持体１０上にトナー像が形成される。
【００４０】
次いで、転写領域に像担持体１０上に形成されたトナー像と同期して搬送された記録材Ｐ上に、転写手段１４により像担持体１０上のトナー像が転写された後、分離装置１５により像担持体１０と密着した状態にある記録材Ｐが分離される。
【００４１】
そして、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置２０に向かって搬送され、定着装置２０においては、第１の定着用回転体である定着ベルト回転体２２においてベルト加熱用部材２１が駆動源により回転駆動され、このベルト加熱用部材２１の回転駆動によりベルト状部材２７が従動回転され、当該ベルト状部材２７がベルト加熱用部材２１と接触されることによって加熱され、当該ベルト状部材２７と第２の定着用回転体である加圧ローラ２５とにより記録材Ｐが挟圧されながら搬送されると、この定着ニップ部Ｎにおいて、加熱源ＨＬａによって加熱された定着用回転体の熱が記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像が熱定着される。
【００４２】
このような状態においてこの記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの出口から排出されて定着装置２０から分離され、当該記録材Ｐに原稿の画像に対応した可視画像が形成される。
【００４３】
一方、転写領域を通過して像担持体１０上に残留する未転写トナーはクリーニング装置１８のゴムブレード１８Ａによって除去される。
【００４４】
このような定着装置２０によれば、ベルト状部材２７の内表面、すなわちベルト加熱用部材２１と接触される面が、グラファイト層３４により形成されるために、このグラファイト層３４の潤滑剤としての特性により、ベルト状部材２７がベルト加熱用部材２１と接触されても摩擦抵抗が小さく、従ってベルト状部材２７自体に高い耐久性が得られる。
また、前記グラファイト層３４は高い熱伝導性を有するものであり、定着ベルト回転体２２の回転軸方向において高い熱伝導性が得られるので、ベルト状部材２７について定着ベルト回転体２２の回転軸方向における温度分布の高い均一性が得られ、その結果、画像欠陥のない良好な可視画像が得られると共に、定着ベルト回転体２２の回転軸方向における温度分布の高い均一性によって、ベルト状部材２７の端部のみが熱変形するなどの損傷が抑止され、ベルト状部材２７について高い耐久性が得られる。
さらに、ベルト加熱用部材２１とベルト状部材２７のベルト基材３３とが直接接触しないので、ベルト状部材２７が帯電することなく、当該ベルト状部材２７から記録材Ｐが剥離されないという現象が抑止される。
【００４５】
以上、この実施の形態について説明したが、この実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、ベルト加熱用部材の外表面上にもグラファイト層が形成されていてもよい。
このような構成とされることによって、上記の効果をより一層確実に得ることができる。      
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
この例の画像形成装置は、定着装置が以下の構成を有するものである。
図４は、図１の画像形成装置における定着装置の他の例を拡大して示す説明用断面図である。
この定着装置５０は、ベルト状部材およびベルト加熱用部材が以下のものであることの他は、第１の実施の形態における定着装置２０と同様の構成を有するものである。            
【００４７】
ベルト状部材５７は、その内表面にグラファイト層を有しておらず、無端状のベルト基材の外表面に弾性体層を介して被覆層が形成されてなるものとして構成されている。
【００４８】
ベルト加熱用部材５１は、図５に示すように、円筒状の一部が定着用回転体の軸方向に欠けている略円筒体の形状を有し、例えばステンレス鋼よりなるヒータ基材３６の外周面上に、グラファイト層３７が形成されてなる、例えばセラミックヒータなどの抵抗発熱方式のものであり、定着装置５０において固定的に配置されている。
ベルト加熱用部材としては、その形状が円筒状のものであってもよいが、熱放射が少なく熱効率が高いために、上記のような略円筒体状であることが好ましい。
【００４９】
ベルト加熱用部材５１のグラファイト層３７は、第１の実施の形態のベルト状部材２７のグラファイト層３４と同様にして形成されたものである。
【００５０】
このような定着装置５０によれば、ベルト加熱用部材５１の外表面、すなわちベルト状部材５７と摺擦される面が、グラファイト層３７により形成されるために、このグラファイト層３７の潤滑剤としての特性により、ベルト状部材５７がベルト加熱用部材５１を摺擦しても摩擦抵抗が小さく、従ってベルト状部材５７自体に高い耐久性が得られる。
また、前記グラファイト層３７は高い熱伝導性を有するものであり、定着ベルト回転体５２の回転軸方向において高い熱伝導性が得られるので、ベルト状部材５７について定着ベルト回転体５２の回転軸方向における温度分布の高い均一性が得られ、その結果、画像欠陥のない良好な可視画像が得られると共に、定着ベルト回転体５２の回転軸方向における温度分布の高い均一性によって、ベルト状部材５７の端部のみが熱変形するなどの損傷が抑止され、ベルト状部材５７について高い耐久性が得られる。
さらに、ベルト加熱用部材５１とベルト状部材５７のベルト基材３３とが直接接触しないので、ベルト状部材５７が帯電することなく、当該ベルト状部材５７から記録材Ｐが剥離されないという現象が抑止される。
【００５１】
以上、この実施の形態について説明したが、この実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、ベルト状部材５７の最内層も、グラファイト層により形成されたものであってもよい。
【実施例】
【００５２】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
＜実施例１＞
図１に示される構成に従って画像形成装置を製造した。具体的な構成は以下に示すとおりである。
【００５４】
（１）像担持体としては、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚みが２５μｍの感光層が、外径が１００ｍｍ、軸方向長さが３３２ｍｍ、肉厚が１ｍｍであるであるアルミニウム製のドラム状金属基体の外周面にて形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体よりなるものを用い、この像担持体が回転されるときのプロセス速度の大きさを２００ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００５５】
（２）帯電装置としては、正放電特性を有するスコロトロン帯電器よりなるものを用いた。
（３）露光装置としては、表面標準出力が３００μＷである半導体レーザ照射装置よりなるものを用いた。
（４）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（５）現像剤としては、重量平均粒径が６．５μｍである重合トナーが、４質量％の濃度で含有されたものを用いた。
【００５６】
（６）転写手段としては、コロナ放電器よりなるものを用い、供給する転写電流の大きさを２０μＡに設定した。
（７）分離装置としては負帯電特性を有するコロトロン帯電器よりなるものを用いた。
【００５７】
（８）クリーニング装置としては、ウレタンゴムよりなり、ＪＩＳ  Ａ硬度が６５°、２５℃で測定された反発弾性係数が５０％の板状のゴムブレードからなるものを用い、このゴムブレードの像担持体に対する押圧力を２９４ｍＮ／ｃｍ、像担持体に対する実効当接角を２０°に設定した。
【００５８】
（９）定着装置としては、図２に示された、ベルト状部材、ベルト加熱用部材およびニップ形成用ローラよりなる定着ベルト回転体と、加圧ローラとにより構成されるベルト定着方式のものを用い、定着温度を１８０℃に設定した。詳細は以下の通りである。
【００５９】
〔９−１〕ベルト状部材としては、厚み４０μｍの絶縁性ポリイミドよりなるベルト基材上に、厚みが１００μｍのシリコーンゴムよりなる弾性体層が形成され、この弾性体層上に厚み５０μｍの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（ＰＦＡ）チューブよりなる被覆層が形成され、さらに、ベルト基材の内表面に、厚さ８０μｍのグラファイト層が形成された、その全長が２４０ｍｍであるものを用いた。
〔９−２〕ベルト加熱用部材としては、外径が４０ｍｍのアルミニウムよりなる厚み１ｍｍのハードローラを用いた。
〔９−３〕ニップ形成用ローラとしては、外径が４０ｍｍであり、厚み５ｍｍのアルミニウム芯金の外周面上に、発泡ウレタンゴムよりなる厚み１０ｍｍの弾性体層が形成されたものであり、アスカーＣ硬度が２５°であるものを用いた。
〔９−４〕加圧ローラとしては、外径が１８ｍｍであり、厚み５ｍｍのアルミニウム芯金の外周面上に、発泡シリコーンゴムよりなる厚み３ｍｍの弾性体層が形成され、この弾性体層の外周面上に、厚み３０μｍの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（ＰＦＡ）チューブよりなる被覆層が形成されたものであり、ニップ形成用ローラに対して８００Ｎの圧接力で圧接され、アスカーＣ硬度が３５°であるものを用いた。
【００６０】
このような構成の画像形成装置において、非露光領域における像担持体の表面電位を−５０Ｖ、露光領域における像担持体の表面電位を０Ｖに設定し、常温常湿（温度２０℃、湿度５０％）環境下において、記録材としてＡ４サイズの普通紙を用いて２０００枚にわたる実写テストを行い、以下の評価項目について評価した。結果を表１に示す。
【００６１】
〔ベルト状部材の摺動による耐久性〕
実写テスト後、ベルト状部材の内表面について削られているか否かを目視にて確認し、ベルト状部材の内表面がまったく削られていない場合を「○」、僅かにでも削られている場合を「×」として評価した。
〔記録材の分離性〕
得られた可視画像について１枚もベルト状部材に巻き付く現象が発生しなかった場合を「○」、１枚以上発生した場合を「×」として評価した。
〔ベルト状部材の熱伝導性〕
形成された可視画像を目視にて観察し、全ての可視画像について光沢差がない場合を「○」、一枚でも光沢差が観察された場合を「×」として評価した。
〔ベルト状部材の熱分布による耐久性〕
実写テスト後、ベルト状部材の状態を目視にて確認し、ベルト状部材の端部に亀裂などの破損が全く観察されなかった場合を「○」、僅かにでも観察された場合を「×」として評価した。
【００６２】
＜実施例２＞
ベルト状部材にグラファイト層が形成されておらず、加熱用部材が肉厚１ｍｍのアルミニウム芯金の外周面上にグラファイト層が形成されてなるものであることの他は実施例１と同様の画像形成装置を用いて実施例１と同様にして実写テストを行い、ベルト状部材の摺動による耐久性、記録材の分離性、ベルト状部材の熱伝導性およびベルト状部材の熱分布による耐久性を評価した。結果を表１に示す。
＜比較例１＞
ベルト状部材にグラファイト層が形成されておらず、加熱用部材が肉厚３ｍｍのアルミニウム芯金の外周面上に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（ＰＦＡ）よりなる被覆層が形成されてなるものであることの他は実施例１と同様の画像形成装置を用いて実施例１と同様にして実写テストを行い、ベルト状部材の摺動による耐久性、記録材の分離性、ベルト状部材の熱伝導性およびベルト状部材の熱分布による耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【００６３】
＜比較例２＞
ベルト状部材にグラファイト層が形成されておらず、ベルト基材がカーボンブラックが含有された導電性のポリイミドよりなり、加熱用部材が肉厚３ｍｍのアルミニウム芯金の外周面上に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（ＰＦＡ）よりなる被覆層が形成されてなるものであることの他は実施例１と同様の画像形成装置を用いて実施例１と同様にして実写テストを行い、ベルト状部材の摺動による耐久性、記録材の分離性、ベルト状部材の熱伝導性およびベルト状部材の熱分布による耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【００６４】
＜比較例３＞
ベルト状部材にグラファイト層が形成されておらず、加熱用部材が肉厚３ｍｍのアルミニウムよりなるハードローラであることの他は実施例１と同様の画像形成装置を用いて実施例１と同様にして実写テストを行い、ベルト状部材の摺動による耐久性、記録材の分離性、ベルト状部材の熱伝導性およびベルト状部材の熱分布による耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2006215069.tif 000003
【００６６】
以上の結果から、実施例１〜２に係る画像形成装置においては、ベルト状部材の摺動による耐久性、記録材の分離性、ベルト状部材の熱伝導性およびベルト状部材の熱分布による耐久性について良好な結果が得られることが確認された。
【００６７】
一方、比較例１に係る、ベルト状部材およびベルト加熱用部材のいずれにもグラファイト層が形成されておらず、ベルト加熱用部材に被覆層が設けられている画像形成装置においては、ベルト状部材の摺動による耐久性およびベルト状部材の熱分布による耐久性については良好な結果が得られたものの、ベルト状部材が帯電するために記録材の分離性が低く定着ニップ部出口においてベルト状部材から剥離されない記録材があり、また、ベルト状部材の熱伝導性も低く、形成される可視画像に光沢差が観察された。
また、比較例２に係る、ベルト状部材が導電性のものとして構成され、ベルト加熱用部材のいずれにもグラファイト層が形成されていない画像形成装置においては、ベルト加熱用部材に被覆層が設けられているためにベルト状部材の摺動による耐久性について良好な結果が得られ、また、記録材の分離性についても良好な結果が得られたものの、ベルト状部材の熱分布による耐久性が低くベルト状部材に破損が観察され、ベルト状部材の熱伝導性が低く、形成される可視画像に光沢差が観察された。
さらに、比較例３に係る、ベルト状部材およびベルト加熱用部材のいずれにもグラファイト層が形成されていない画像形成装置においては、記録材の分離性およびベルト状部材の熱伝導性については良好な結果が得られたものの、ベルト状部材の摺動による耐久性およびベルト状部材の熱分布による耐久性が低く、ベルト状部材の内面に削れた跡が観察されると共に、当該ベルト状部材の端部に亀裂が観察された。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置における定着装置の一例を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】図２の定着装置のベルト状部材の断面を模式的に示す説明図である。
【図４】図１の画像形成装置における定着装置の他の例を拡大して示す説明用断面図である。
【図５】図４の定着装置のベルト加熱用部材の断面を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    像担持体
１１    帯電装置
１２    露光装置
１３    現像器
１３１  現像スリーブ
１４    転写手段
１４Ａ  放電ワイヤ
１４Ｂ  外匣
１５    分離装置
１８    クリーニング装置
１８Ａ  ゴムブレード
２０    定着装置
２１    ベルト加熱用部材
２１ａ  芯金
２２    定着ベルト回転体
２３    ニップ形成用ローラ
２３ａ  芯金
２３ｂ  弾性体層
２５    加圧ローラ
２５ａ  芯金
２５ｂ  弾性体層
２５ｃ  被覆層
２７    ベルト状部材
２９    温度検知手段
３１    被覆層
３２    弾性体層
３３    ベルト基材
３４    グラファイト層
３６    ヒータ基材
３７    グラファイト層
５０    定着装置
５１    ベルト加熱用部材
５２    定着ベルト回転体
５７    ベルト状部材
Ｎ      定着ニップ部
Ｐ      記録材
ＨＬａ  加熱源
【図１】
2006215069.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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