(57)【要約】【課題】長期にわたって摺動抵抗の上昇を抑制することができ、かつ、加熱補助部材として定着ベルトへの熱供給性能を低下させることがない画像定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像定着装置２０は、周方向に回転する定着ベルト２１と、定着ベルト２１を加熱する磁界発生装置２３と、定着ベルト２１の内周面に接触して、定着ベルト２１を加熱する発熱体２５と、を備え、発熱体２５は、定着ベルト２１の内周面に接触する面に、マトリックス樹脂を含む樹脂被膜を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に回転する定着ベルトと、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、前記定着ベルトの内周面に接触して前記定着ベルトを加熱する加熱補助部材とを備え、
前記加熱補助部材は、前記定着ベルトの内周面に接触する面に、マトリックス樹脂を含む樹脂被膜を有していることを特徴とする画像定着装置。
【請求項２】
前記マトリックス樹脂が、ポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項１記載の画像定着装置。
【請求項３】
前記樹脂被膜は、前記マトリックス樹脂に少なくともフッ素樹脂粉末と黒鉛粉末とを含む樹脂被膜であり、該樹脂被膜は、前記マトリックス樹脂１００重量部に対して前記フッ素樹脂を２５〜７０重量部、前記黒鉛を１〜２０重量部含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像定着装置。
【請求項４】
前記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン樹脂であり、前記黒鉛が固定炭素９７．５％以上の黒鉛であることを特徴とする請求項３記載の画像定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトは、金属層を有し、
前記加熱手段は、前記定着ベルトの外周面から離間して配置され、磁界を発生させて前記金属層を発熱させることで、定着ベルトを加熱し、
前記加熱補助部材は、前記加熱手段と対向する位置に配置され、前記加熱手段の発生する磁界によって自身が発熱することで、前記定着ベルトを加熱する請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の画像定着装置。
【請求項６】
像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を現像剤によって現像する現像手段と、前記像保持体の表面に前記現像剤によって現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体上に転写された前記トナー画像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えてなる画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の画像定着装置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、画像定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導を利用した加熱方式による画像定着装置が知られている。この画像定着装置は、誘導コイルによって発生させた磁界を、導電層を有する回転体（定着ベルト）に作用させ、導電層に渦電流を発生させて定着ベルトを直接発熱させるというものである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、導電層を有する定着ベルトの内周面に接触して、定着ベルトの位置を規制するガイド部材を備えた画像定着装置が提案されている。当該ガイド部材によって、定着ベルトの温度上昇のばらつきが軽減される。また、このガイド部材の定着ベルトとの接触面には、表皮深さ以下の厚みの金属層が設けられており、磁界の作用により当該金属層が発熱することで、定着ベルトを内側から加熱する。この場合、当該ガイド部材は、定着ベルトの加熱を補助する加熱補助部材として機能する。
【０００４】
ところで、上記ガイド部材は、定着ベルトと摺動接触するため、摺動抵抗が生じて定着ベルトの回転の妨げになるという問題点がある。これの対処として、例えば、特許文献２には、加熱補助部材の定着ベルトとの接触面を、多孔質の金属で構成した画像定着装置が提案されている。この場合、接触面を多孔質の金属とすることで、該接触面に介在する潤滑剤の保持性を高くして、摺動抵抗の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０４７９８８号公報
【特許文献２】特開２０１１−００８１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の画像定着装置では、加熱補助部材との接触面積が低減する事で定着ベルトへの加熱補助部材としての性能低下や、長期にわたって使用されることで、定着ベルトと加熱補助部材との接触面に介在する潤滑剤の保持が不安定となり、これらの間で摺動抵抗が上昇するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、定着ベルトの内周面に接触して設けられる加熱補助部材の接触面が、多孔質の金属や非多孔質の金属から構成される画像定着装置に比べて、長期にわたって摺動抵抗の上昇を抑制することができ、かつ、加熱補助部材として定着ベルトへの熱供給性能を低下させることがない画像定着装置を提供することを目的とする。また、この画像定着装置を備えることにより、長期にわたって安定して画像形成が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像定着装置は、周方向に回転する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する加熱手段と、上記定着ベルトの内周面に接触して、上記定着ベルトを加熱する加熱補助部材とを備え、上記加熱補助部材は、上記定着ベルトの内周面に接触する面に、マトリックス樹脂を含む樹脂被膜を有していることを特徴とする。
【０００９】
上記マトリックス樹脂が、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂であることを特徴とする。また、上記樹脂被膜は、上記マトリックス樹脂に少なくともフッ素樹脂粉末と黒鉛粉末とを含む樹脂被膜であり、該樹脂被膜は、上記マトリックス樹脂１００重量部に対して上記フッ素樹脂を２５〜７０重量部、上記黒鉛を１〜２０重量部含むことを特徴とする。また、上記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂であり、上記黒鉛が固定炭素９７．５％以上の黒鉛であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記定着ベルトは、金属層を有し、上記加熱手段は、上記定着ベルトの外周面から離間して配置され、磁界を発生させて上記金属層を発熱させることで、定着ベルトを加熱し、上記加熱補助部材は、上記加熱手段と対向する位置に配置され、上記加熱手段の発生する磁界によって自身が発熱することで、上記定着ベルトを加熱することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、像保持体と、上記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、上記像保持体の表面に形成された上記潜像を現像剤によって現像する現像手段と、上記像保持体の表面に上記現像剤によって現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、上記記録媒体上に転写された上記トナー画像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備え、上記定着手段が本発明の画像定着装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像定着装置は、加熱手段によって定着ベルトが加熱されるとともに、加熱補助部材によって定着ベルトが内側から加熱されることで、定着ベルトの温度を速やかに上昇させることができる。さらに、加熱補助部材は、上記定着ベルトの内周面に接触する面に、マトリックス樹脂を含む樹脂被膜を有しているので、定着ベルトのスムーズな回転が可能となる。これにより、定着ベルトとの接触面が、非多孔質の金属や多孔質の金属に潤滑剤を含浸したものからなっている加熱補助部材に比べ、定着ベルトへの熱供給性能を低下することなく、長期にわたって摺動抵抗の上昇を抑制することができる。
【００１３】
上記マトリックス樹脂が、ＰＡＩ樹脂であるので、成形が容易であり、加熱補助部材の形状にとらわれず多様な形状とすることができる。さらに、耐熱性、耐摩耗性に優れ、定着ベルトとの密着性にも優れる。
【００１４】
また、上記樹脂被膜が、マトリックス樹脂に少なくともフッ素樹脂粉末と黒鉛粉末とを含む樹脂被膜であり、該樹脂被膜は、上記マトリックス樹脂１００重量部に対して上記フッ素樹脂を２５〜７０重量部、上記黒鉛を１〜２０重量部含むので、樹脂被膜の低摩擦性と耐摩耗性に優れ、長期にわたって摺動抵抗の上昇が好適に抑制される。
【００１５】
上記黒鉛が、固定炭素９７．５％以上の黒鉛であるので、潤滑剤との親和性が高く、表面の一部に潤滑剤が付着していなくても黒鉛中に含浸された潤滑剤によって潤滑性が維持される。これにより、長期にわたって紙しわの発生および画像の乱れが抑制される。
【００１６】
加熱手段の発生する磁界によって、定着ベルトの金属層が発熱するとともに、定着ベルトの内周面に接触する加熱補助部材も発熱するので、定着ベルトの温度を速やかに上昇させることができる。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、定着手段として、本発明の画像定着装置を備えるため、長期にわたって安定して画像定着を行うことができ、ひいては安定して画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る画像定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る画像定着装置の定着ベルトの幅方向の断面図である。
【図４】加熱補助部材の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には、実施形態に係る画像定着装置を備えた画像形成装置を示す。画像形成装置１００は、一方向（矢印Ａ方向）に回転する円筒状の感光体１１と、感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体１１の表面に潜像を形成する露光装置１３と、当該潜像をトナーを含む現像剤によって現像する現像装置１４と、現像剤によって現像されたトナー画像を記録媒体に転写する中間転写体１５と、当該記録媒体上に転写されたトナー画像（未定着画像）を当該記録媒体に定着させる画像定着装置２０を備える。
【００２０】
感光体１１は回転過程において、まず帯電装置１２により表面が帯電され、次いで露光装置１３から像光Ｘが照射される。像光Ｘの照射によって感光体１１の表面に静電電位の差が生じ、潜像が形成される。続いて、潜像に、現像装置１４の１つの現像器１４ａから１色目のトナーが転移され、トナー画像が形成される。このトナー画像は、無端ベルト状の中間転写体１５との対向位置に搬送され、転写装置１６によって中間転写体１５の表面に静電的に一次転写される。一次転写後の感光体１１の表面は、残留するトナーが除去された後、電位的に初期化され、再び帯電装置１２との対向位置に移動する。以後、現像装置１４の３つの現像器１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが順次感光体１１と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー画像が順次形成され、中間転写体１５の表面に重ねて転写される。
【００２１】
全４色が積層されると、中間転写体１５が矢印Ｂ方向へ回転し、転写ロール１７，１８に挟まれた二次転写領域に搬送される。二次転写領域には、記録媒体である記録紙Ｐが、矢印Ｃ方向から送り込まれる。そして、転写ロール１７，１８の静電的な作用により、記録紙Ｐ表面に積層されたトナー画像が二次転写される。二次転写された記録紙Ｐは、そのまま矢印Ｃ方向に搬送され、画像定着装置２０へ搬送される。
【００２２】
図２には、実施形態に係る画像定着装置の構成の概略図を示す。また、図３には、定着ベルト２１の幅方向の断面図を示す。例えば、画像定着装置２０は、電磁誘導加熱方式の画像定着装置であり、金属層を有する無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１と互いの外周面で接するように配置され、定着ベルト２１を押圧する加圧ロール２２と、定着ベルト２１の外周面から離間して配置された磁界発生装置２３（加熱手段）とを備えている。
【００２３】
定着ベルト２１の内周側には、加圧ロール２２に対し定着ベルト２１を押し付けて接触部（ニップ部）を形成する固定部材２４と、定着ベルト２１の内周面側に接触し磁界発生装置２３と対向する位置に配置された発熱体２５（加熱補助部材）と、固定部材２４および発熱体２５を支持する支持部材２６が設けられている。支持部材２６は、発熱体２５を介して定着ベルト２１も支持している。また、定着ベルト２１の両端部には、定着ベルト２１を回転させるための駆動伝達部材２７が設けられている。
【００２４】
以下に、画像定着装置２０の各構成部材について説明する。
【００２５】
＜定着ベルト２１＞
定着ベルト２１は、例えば、直径２０〜５０ｍｍの管状を形成しており、厚みは３０〜１５０μｍである。定着ベルト２１は、例えば、金属層を含む多層構造を有しており、内周側から順に、ベース層、金属層、表面離型層が積層されて構成されている。
【００２６】
この構成において、基材となるベース層には、例えば金属材料や樹脂材料が用いられる。金属材料としては、例えばステンレススチールなどが挙げられ、樹脂材料としては、例えばポリイミド樹脂などが挙げられる。金属層は、電磁誘導によって自己発熱する金属材料で構成されていればよく、例えば、銅やアルミ、銀などの非磁性金属材料から構成される。金属層は、厚さ２〜２０μｍであることが好ましい。表面離型層は、例えば、フッ素樹脂などを用いることができる。
【００２７】
なお、定着ベルト２１の構成は、上記の構成に限定されず適宜変更される。例えば、金属層と表面離型層、または金属層とベース層との間に、シリコーンゴムや、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどからなる弾性層を設けてもよい。また、金属層を２つのベース層で挟んでもよい。その他、各層の厚みを薄くしたり、各層の材料を適宜選択することができる。定着ベルト２１は、熱容量の小さい構成（例えば熱容量３０Ｊ／Ｋ以下）とすることが好ましい。また、定着ベルト２１の内周面は、後述の発熱体２５の樹脂被膜２５ａと摺動接触することから、ベース層のポリイミド樹脂やステンレススチールが好ましい。
【００２８】
＜磁界発生装置２３＞
磁界発生装置２３は、定着ベルト２１の外周面に倣った形状に構成され、定着ベルト２１の外周面から例えば１〜３ｍｍ離間して配置される。磁界発生装置２３は、励磁コイル２３ｂと、磁性体部材２３ａと、励磁コイル２３ｂに交流電流を供給する励磁回路（図示省略）とから構成されている。
【００２９】
励磁コイル２３ｂは、定着ベルト２１の回転方向（周方向）に沿って配置されている。励磁コイル２３ｂは、励磁回路から供給される交流電流によって磁束（磁界）を発生させ、これにより、定着ベルト２１の金属層および発熱体２５に渦電流が発生する。そして、この渦電流によって金属層および発熱体２５が発熱することで、定着ベルト２１が加熱される。この場合、発熱量は流れる電流の２乗に比例する。磁界発生装置２３の出力は、例えば、キューリー温度未満で発熱体２５を発熱させる範囲で行われる。発熱体の加熱温度は、具体的には、例えば１９０〜２３０℃の範囲が挙げられる。
【００３０】
＜発熱体２５＞
図２より、発熱体２５は、定着ベルト２１の内周面に倣った形状に構成され、定着ベルト２１の内周面に接触するとともに、磁界発生装置２３に定着ベルト２１を介して対向して配置されている。本実施形態における発熱体２５は、図４に示すように２層構造をしており、定着ベルト２１と接触する面を含む上層が、マトリックス樹脂を含む樹脂被膜２５ａで構成され、下層が金属部材２５ｂで構成されている。つまり、発熱体２５は、基材となる金属部材２５ｂの外周面に樹脂被膜２５ａが施されている。
【００３１】
金属部材２５ｂとしては、例えばキューリー温度以上になると誘導電流が流れなくなる感温磁性金属が用いられる。この感温磁性金属は、１ｋＨｚにおける比透磁率μｓが１００以上、より好ましくは５００以上の強磁性体であるとよく、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉが挙げられる。金属部材２５ｂは、磁界発生装置２３から発生する磁界の作用によって電磁誘導されて発熱し、その熱は、樹脂被膜２５ａを介して定着ベルト２１に伝達される。
【００３２】
このように、発熱体２５は、定着ベルト２１を内周面側から支持するとともに、定着ベルト２１の内側から補助的に加熱する加熱補助部材として機能する。また、定着ベルト２１と発熱体２５の接触面には潤滑剤として潤滑油やグリースが塗布・供給され、これらの間を潤滑している。潤滑剤としては、耐熱性があることが好ましく、例えばシリコーンオイルなどが用いられる。
【００３３】
ところで、発熱体２５は、定着ベルト２１と摺動接触するため、定着ベルト２１の回転により潤滑膜が切れる事で摺動抵抗が生じ回転の妨げになるといった懸念がある。この点、本実施形態における発熱体２５は、定着ベルト２１との接触面にマトリックス樹脂を含む樹脂被膜２５ａを有しているため、発熱体２５と定着ベルト２１との間の摺動抵抗を長期にわたって抑制することができる。
【００３４】
例えば、樹脂被膜２５ａは、マトリックス樹脂を含む樹脂塗料を金属部材２５ｂの外周面に塗布した後に乾燥させ、その後焼成して硬化させることで形成される。また、樹脂塗料は、マトリックス樹脂と他の配合剤を、溶剤類に分散または溶解させることにより得られる。
【００３５】
マトリックス樹脂としては、密着性に優れるとともに、発熱体２５の発熱時に熱劣化することのない耐熱性を有する耐熱性樹脂であれば使用できる。具体的には、ＰＡＩ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、耐摩耗性、および、基材との密着性に優れることから、ＰＡＩ樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
ＰＡＩ樹脂は、高分子主鎖内にイミド結合とアミド結合とを有する樹脂である。ＰＡＩ樹脂の中でも、イミド結合、アミド結合が芳香族基を介して結合している芳香族系ＰＡＩ樹脂が好ましい。芳香族系ＰＡＩ樹脂であると、下地となる金属部材２５ｂとの結着性に優れ、かつ得られる樹脂被膜の耐熱性が特に優れる。ここで、芳香族系ＰＡＩ樹脂のイミド結合は、ポリアミド酸などの前駆体であっても、また閉環したイミド環であってもよく、さらにはそれらが混在している状態であってもよい。
【００３７】
また、上述のマトリックス樹脂に、配合剤として少なくともフッ素樹脂粉末と黒鉛粉末とを配合することが好ましい。これにより、樹脂被膜の摩擦摩耗特性などを向上させることができる。
【００３８】
フッ素樹脂としては、低摩擦性と非粘着性を樹脂被膜に付与でき、かつ耐熱性を有するものであれば使用できる。フッ素樹脂としては、例えば、ＰＴＦＥ樹脂、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）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン（ＥＴＦＥ）共重合体樹脂などが挙げられる。
【００３９】
上記ＰＴＦＥ樹脂などのフッ素樹脂は、樹脂被膜においてマトリックス樹脂１００重量部に対して２５〜７０重量部配合することが好ましい。フッ素樹脂の配合量が２５重量部未満であると、低摩擦性が劣化し、発熱による摩耗促進が発生するおそれがある。一方、フッ素樹脂の配合量が７０重量部をこえると低摩擦性は優れるが、被膜強度および耐摩耗性が劣化するおそれがある。
【００４０】
黒鉛は、固体潤滑剤として優れた特性を有することは周知である。黒鉛は、天然黒鉛と人造黒鉛に大別されるが、いずれも使用できる。また、形状としては、りん片状、粒状、球状などがあるが、いずれも使用できる。
【００４１】
黒鉛としては、固定炭素９７．５％以上の黒鉛の使用が好ましい。このような黒鉛は、潤滑油とのなじみ性が高く、表面の一部に潤滑油が付着していなくても黒鉛中に微量に含浸された潤滑油によって潤滑性が維持される。
【００４２】
上記黒鉛は、樹脂被膜においてマトリックス樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部配合することが好ましい。黒鉛の配合量が１重量部未満であると黒鉛を配合した場合の十分な効果が得られないおそれがある。一方、黒鉛の配合量が２０重量部をこえると樹脂被膜の密着性を損ない、剥がれの原因となり得る。
【００４３】
樹脂被膜は、上記マトリックス樹脂、フッ素樹脂、黒鉛の他に、本発明の加熱補助部材の必要特性を著しく低下させない範囲であれば他の添加剤を含んでも構わない。
【００４４】
マトリックス樹脂などを分散する溶剤類としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、メチルクロロホルム、トリクロロエチレン、トリクロロトリフルオロエタンなどの有機ハロゲン化化合物類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルイソピロリドン（ＭＩＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）などの非プロトン系極性溶剤類などを使用することができる。これらの溶剤類は、単独または混合物として使用することができる。樹脂塗料の塗布方法にあわせ、溶剤の種類、液粘度を調整すればよい。
【００４５】
樹脂塗料を金属部材２５ｂの表面に塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、スプレーコーティングなどの方法を採用できる。樹脂塗料は、金属部材２５ｂの少なくとも定着ベルト２１と接触する側の面に塗布すればよい。また、乾燥後の樹脂被膜の膜厚を１２〜３６μｍにすることで焼成後の樹脂被膜の膜厚を所望する膜厚に形成可能である。なお、焼成後に仕上げ加工をする場合は、乾燥後の樹脂被膜の膜厚を２０〜５０μｍに形成してもよい。最終的な樹脂被膜の膜厚としては、摩耗の観点や加熱補助部材からの熱を定着ベルトに伝達する観点などから、１０〜３０μｍが好ましい。
【００４６】
＜固定部材２４＞
固定部材２４は、例えば定着ベルト２１の幅方向に伸びた棒状部材であり、加圧ロール２２による押圧力に抵抗するものとなっている。この場合、加圧ロール２２が定着ベルト２１を介して固定部材２４を押圧することで、定着ベルト２１はその内周面側に変形される。固定部材２４の材料としては、例えば、シリコーンゴムの弾性体や、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂などが用いられる。
【００４７】
＜支持部材２６＞
支持部材２６は、例えば、支持部材本体２６ａと、支持部材本体２６ａの長手方向両端に設けられたシャフト２６ｂを有する。支持部材本体２６ａは、例えば、金属材料（例えば、銅、アルミニウム、銀など）や樹脂材料などにより構成される。また、支持部材２６は、定着ベルト２１が偏心して回転し定着ベルト２１が半径方向へ変位しても、その変位に対して追従し、発熱体２５が定着ベルト２１の内周面と接触した状態が維持されるような構成とするとよい。
【００４８】
＜加圧ロール２２＞
加圧ロール２２は、加圧する際には、定着ベルト２１を介して、固定部材２４に対し、例えば総荷重２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）で押圧するように配置される。一方、準備加熱（トナー画像を記録媒体に定着させる状態になるまでの加熱）の際には、加圧ロール２２は、定着ベルト２１と離間するように配置される。加圧ロール２２としては、例えば、金属製（例えばステンレス製）の円筒状の芯材２２ａと、該芯材２２ａの外側に設けられた弾性層２２ｂ（例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層など）とを有するロールが用いられる。また、加圧ロール２２の外周面に表面離型層（フッ素樹脂層）を設けてもよい。
【００４９】
＜駆動伝達部材２７＞
駆動伝達部材２７は、定着ベルト２１を自己回転させるための駆動動力を伝達するための部材であり、定着ベルト２１の幅方向の両端に設けられている。駆動伝達部材２７は、駆動モータ（図示省略）により回転駆動されるともに、その回転動力を定着ベルト２１に伝達することで定着ベルト２１を自己回転させる。
【００５０】
次に、本実施形態に係る画像定着装置２０の動作について概要を説明する。画像形成装置１００における画像形成動作が開始されると、駆動伝達部材２７が回転駆動することで、定着ベルト２１が矢印Ｄ方向へ回転する。定着ベルト２１が回転すると、励磁コイル２３ｂに交流電流が供給され、磁束（磁界）が発生する。この際、励磁コイル２３ｂ周辺の定着ベルト２１の金属層および発熱体２５に渦電流が発生し、定着ベルト２１の外周面が定着可能な温度まで加熱される。
【００５１】
発熱体２５は、定着ベルト２１の内周面に擦られながら定着ベルト２１を加熱する。この場合、発熱体２５の外周面に形成された樹脂被膜２５ａにより、定着ベルト２１との摺動による抵抗が軽減されるため、定着ベルト２１のスムーズな回転が維持される。そして、定着ベルト２１は、例えば１０秒程度で設定温度（例えば１５０℃）まで加熱される。
【００５２】
続いて、加熱された定着ベルト２１は、加圧ロール２２とのニップ部まで移動する。一方、画像定着装置２０に搬送された記録紙Ｐは、ニップ部に送り込まれる。その後、ニップ部において、記録紙Ｐ上の未定着画像は、定着ベルト２１により加熱され、記録紙Ｐ表面に定着される。定着の際には、記録紙Ｐによって定着ベルト２１の熱が消費されることになるが、発熱体２５が十分に発熱して蓄熱部材として機能するため、発熱体２５から定着ベルト２１への熱の移動が発生する。
【００５３】
ここで、例えば連続して画像定着を行う際には、定着ベルト２１の記録紙Ｐが通らない領域（非通紙部）において温度が上昇することになる。この点、発熱体２５の金属部材２５ｂを感温磁性金属とすることで、例えば、定着ベルト２１の非通紙部の温度がキュリー点以上になった場合には、金属部材２５ｂが非磁性化されることにより渦電流の発生が抑制され、発熱体２５の発熱量が低下する。さらに、支持部材本体２６ａを非磁性金属材料とすることで支持部材本体２６ａにも渦電流が発生し、定着ベルト２１における渦電流を抑制することができる。これにより、定着ベルト２１の過度の昇温を防ぐことができる。
【００５４】
そして、定着された記録紙Ｐは、定着ベルト２１と加圧ロール２２とのニップ部から送り出され、剥離部材（図示省略）によって定着ベルト２１の表面から剥離される。
【００５５】
なお、本発明の画像形成装置および画像定着装置の構成は、図で示した構成に限定されず、適宜変更を加えてもよい。上記画像定着装置２０として、電磁誘導加熱方式の画像定着装置を用いたが、この加熱方式に限定されない。例えば、加熱手段として、磁界発生装置２３の代わりにハロゲンランプなどを用いてもよく、この場合定着ベルト２１は金属層を有していなくてもよい。
【００５６】
その他、例えば発熱体２５の位置は、定着ベルト２１に対して熱伝導が可能な構成であれば、これに限定されない。また、加圧ロール２２を回転させて、加圧ロール２２の回転に伴って定着ベルト２１を回転させる構成としてもよい。また、加圧ロール２２を無端ベルト状の構成としてもよい。画像形成装置において、感光体１１や現像器１４の配置や数などは限定されず、例えば、感光体１１と現像器１４をそれぞれ１つ備えた構成としてもよい。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５８】
実施例１
（１）画像定着装置
各構成部材を以下のとおりとする。
【００５９】
（ｉ）定着ベルト
直径３０ｍｍ、幅３６０ｍｍ、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂からなるベース層、厚さ１０μｍの銅層（金属層）、および、厚さ３０μｍのＰＦＡ層（表面離型層）で構成され、上記ＰＦＡ層が外周面であるベルト（耐熱温度２５０℃程度）。
【００６０】
（ｉｉ）加圧ロール
直径約３０ｍｍ、幅３５０ｍｍ、直径２０ｍｍのステンレス製シャフト（芯材）に、弾性層として厚さ５ｍｍのシリコーンゴム（ゴム硬度３０°：ＪＩＳ−Ａ）が被覆され、更にその上に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが被覆された弾性体ロール。
【００６１】
（ｉｉｉ）発熱体
金属部材として、バルク金属を用いた。該金属部材は、厚さ０．３５ｍｍ、長さ３１０ｍｍ、直径３０ｍｍの円筒の中心角１２５°に相当する部分を切り出して得られる湾曲板形状であって、比透磁率が５００の炭素鋼の強磁性体で構成したものを用いた。この金属部材の外周面にマトリックス樹脂のポリアミドイミド樹脂１００重量部に対してフッ素樹脂６６重量部とグラファト１０重量部を含む樹脂塗料を塗布して、乾燥させた。乾燥後、所定の条件で焼成することで膜厚２０μｍの樹脂被膜を形成し、発熱体を得た。
【００６２】
（ｉｖ）潤滑剤
シリコーン系オイル（信越シリコン社製、メチルフェニルシリコーンオイル  ＫＦ−５４）。
【００６３】
（ｖ）支持部材本体
アルミニウム製。
【００６４】
（２）評価
上記画像定着装置を用いて、定着試験を実施した。磁界発生装置の出力１０００Ｗ、設定温度１７５℃、プロセススピード３００ｍｍ／ｓの条件で、記録媒体として記録紙を用いて画像の定着を連続５００枚行った。なお、用紙の短手部分を先頭に給紙させ、コピースピードは毎分５０枚で行った。
【００６５】
この場合、初期の状態、および１０万枚コピーした後の状態それぞれにおいて、室温から設定温度までの準備加熱時間および定着ベルトの最大トルク（摺動トルク）を測定した。なお、上記最大トルクは、駆動モータの負荷電流値より求めた。また、初期の状態、および１０万枚コピーした後の状態それぞれにおいて、記録紙の紙しわの発生および画質について目視にて評価を行った。
【００６６】
比較例１
発熱体として、外周面に樹脂被膜が形成されていない金属部材（バルク金属）を用いた以外は、実施例１と同様にして画像定着装置を構成し、各評価を実施した。
【００６７】
比較例２
発熱体として、外周面に樹脂被膜が形成されていない金属部材（焼結密度２３％のＦｅ−Ｎｉの焼結体）を用い、これに潤滑剤としてシリコーン系オイル（信越シリコン社製、メチルフェニルシリコーンオイル  ＫＦ−５４）を含浸させて発熱体とした。これ以外は、実施例１と同様にして画像定着装置を構成し、各評価を実施した。
【００６８】
上記の評価結果を表１に示す。なお、記録紙の紙しわと画質の評価基準は以下の通りである。
【００６９】
＜紙しわの発生＞
Ａ：紙しわ発生なし
Ｂ：わずかに紙しわ発生
Ｃ：紙しわ発生
【００７０】
＜画質＞
Ａ：画質の乱れ発生なし
Ｂ：画質の乱れわずかに発生
Ｃ：画質の乱れ発生
【００７１】
【表１】
2019066525.tif 000003
【００７２】
初期の状態において、実施例１、比較例１、および比較例２で、紙しわ、画質の乱れは発生しなかった。一方、比較例２は、実施例１と比較例１に比べ、準備加熱時間が約１秒遅く、また、最大トルクが大きい結果となった。
【００７３】
１０万枚コピーした後の状態において、実施例１は、最大トルクに変化はなく、紙しわ、画質の乱れも発生しなかった。一方、比較例１は、潤滑剤が発熱体２５と定着ベルト２１との間に安定して介在できず、発熱体２５と定着ベルト２１間で摩擦変動が生じ、最大トルクが大きく上昇し、紙しわ、画質の乱れが発生した。また、比較例２では、焼結体に含浸している潤滑剤は、初期では発熱体２５と定着ベルト２１間に安定して介在するが、時間の経過や温度変化に伴って不安定となり、最大トルクが大きく上昇した。さらに、定着ベルト２１の端部から潤滑剤が漏れだし、加圧ローラ２２に付着して、記録紙が潤滑剤で汚れる不具合が発生した。このように、比較例１および比較例２では、長期使用によって潤滑剤の介在が不安定となり、定着ベルト２１と発熱体２５との摺動抵抗が上昇した。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の画像定着装置は、長期にわたって摺動抵抗の上昇を抑制することができるので、種々の画像形成装置における画像定着装置として広く適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１１  感光体（像保持体）
１２  帯電装置
１３  露光装置（潜像形成手段）
１４  現像装置（現像手段）
１５  中間転写体（転写手段）
１６  転写装置
１７  転写ロール
１８  転写ロール
２０  画像定着装置（定着手段）
２１  定着ベルト
２２  加圧ロール
２３  磁界発生装置（加熱手段）
２４  固定部材
２５  発熱体（加熱補助部材）
２６  支持部材
２７  駆動伝達部材
１００  画像形成装置
Ｘ    像光
Ｐ    記録紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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