(57)【要約】【課題】定着部材を構成している一部分が継続使用可能な場合に、寿命で交換が必要な部分のみ交換することでライフサイクルＣＯ２を低減可能な定着部材を提供すること。【解決手段】加熱装置の定着部材で、離型層と弾性層で構成された第１部材と、円筒状または環状の基材を有する第２部材とで構成され、第２部材の外側に第１部材を装着して使用し、どちらか一方の部材が寿命となった時に、寿命となった部材のみ交換する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像を加熱する加熱装置の定着部材６０３で、離型層６０３ｃと弾性層６０３ｂで構成された第１部材６０３ｘと、円筒状または環状の基材６０３ａを有する第２部材６０３ｙとで構成され、第２部材６０３ｙの外側に第１部材６０３ｘを装着して使用し、どちらか一方の部材のみ交換可能なことを特徴とする定着部材。
【請求項２】
円筒状または環状の基材６０３ａの外周側に弾性部材６０４ｂを有することを特徴とする請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
（第２部材の装着後の内径−第１部材の内径）／第１部材の装着前の内径×１００を拡張率とした場合、拡張率が７％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる加熱装置の、定着部材や加圧部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の製造から廃棄までのライフサイクルを通して排出する炭素量を合計した数値をライフサイクルＣＯ２（ＬＣＣＯ２）と呼び、環境負荷軽減のためにＬＣＣＯ２削減が望まれている。画像形成装置の加熱装置においては、定着部材や加圧部材の寿命が短いことで、ライフサイクルの間に複数回の定着部材や加圧部材の交換が必要になる場合がある。交換する部材を最小限にすることで、原材料の使用量を削減することは、ＬＣＣＯ２削減に有効である。定着部材や加圧部材においては寿命律速の１つに通紙よる離型層裂けがある。特に厚紙や小サイズ紙を大量に通紙すると、紙の通紙領域の長手端部の離型層裂けが早い段階で発生するため、芯金や弾性層はほとんど劣化していない状態でローラ寿命となり交換が必要となってしまう場合ある。
【０００３】
ここで、特許文献１には、弾性層を有するゴムローラの再生方法として、少なくとも最外層の周方向表面を除去処理した後、弾性層および離型層を再度形成するゴムローラの再生方法が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、誘導発熱用ベルト（定着ベルト）内にスポンジローラを非接着で挿入し、寄り規制部材が配設された定着装置が提案されており、離型層裂けが発生した場合には、誘導発熱用ベルトのみを交換できる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７７３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のゴムローラの再生方法の場合、最外層の周方向表面を除去処理する設備や、弾性層および離型層を再度形成するための製造設備が必要である。ゴムローラは再生のために、再生設備を有する施設までの輸送が必要となり、交換回数が増えるほど、輸送の回数が増えてしまう。ローラの輸送では、輸送手段が燃料を消費することでＣＯ２を発生するため、特にワールドワイドで販売している製品では、ローラの輸送の回数が増えることでＬＣＣＯ２が増えてしまうという課題がある。また、輸送の回数が増えると、輸送コストの増大という課題も有る。
【０００７】
特許文献２に記載の定着装置の場合、離型層裂けが発生すると定着ベルトの交換となる。特許文献２に記載の定着ベルトは誘導発熱用であることから、金属基層を有する。誘導発熱用でない定着ベルトも一般的に金属基層か耐熱樹脂基層を有する。定着ベルトを交換する場合には、金属基層や耐熱樹脂基層ごと交換することになる。金属や耐熱樹脂は製造に多くのエネルギーが必要であるためＬＣＣＯ２が多い傾向があり、金属や耐熱樹脂の交換が多くなることはＬＣＣＯ２低減に不利であるという課題がある。また、金属や耐熱樹脂は材料として高コストの場合が多く、交換が多くなるとコストの増大という課題が有る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る定着部材は、
未定着画像を加熱する像加熱装置の定着部材で、離型層と弾性層で構成された第１部材と、円筒状または環状の基材を有する第２部材とで構成され、第２部材の外側に第１部材を装着して使用されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、離型層裂けが発生した場合に、離型層と弾性層のみが交換でき、かつ、基材を再生設備のあるところに輸送する必要がないことから、ＬＣＣＯ２削減が可能で環境負荷軽減が可能な定着部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る加熱装置の概略構成模型図
【図２】本発明に係る加熱装置の正面図
【図３】本発明に係るヒータの構成図
【図４】定着ベルトの構成図
【図５】実施例１でニップＮ近傍にはたらく力の模式図
【図６】復元力の測定方法の模式図
【図７】加圧ローラの構成図
【図８】実施例２でニップＮ近傍にはたらく力の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施例１）
以下、本発明の定着ベルトおよび定着装置を、具体的に説明する。
【００１３】
（１）加熱装置
加熱装置について説明する。図１は、加熱装置の断面図である。図２は、加熱装置の正面図である。図３は、加熱装置４０の構成関係を説明する説明図である。
【００１４】
加熱装置は、ヒータユニット６０（以後、ユニット６０と呼ぶ）によってシート上の画像を加熱する画像加熱装置である。ユニット６０は、可撓性の薄肉の定着ベルト６０３を、定着ベルト６０３の内面に当接するヒータ６００によって加熱する低熱容量な構成となっている。そのため、定着ベルト６０３を効率よく加熱することができ、定着開始時の立ち上げ性能に優れている。図１に示すように、定着ベルト６０３がヒータ６００と加圧ローラ４に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。そして、ベルト６０３は矢印方向（時計回り）に、加圧ローラ４は矢印方向（反時計回り）に回転して、ニップ部Ｎに給送されたシートＰを挟持して搬送する。このとき、ヒータ６００の熱が定着ベルト６０３を介してシートＰに付与されるため、シートＰ上のトナー画像Ｔはニップ部Ｎにて加熱・加圧されてシートＰに定着される。定着ニップ部Ｎを通過したシートＰはベルト６０３から分離され排出される。本実施例では、上述のようにして定着処理が行われる。以下、加熱装置の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
ユニット６０は、シートＰ上の画像を加熱・加圧する為のユニットである。ユニット６０は、その長手方向が加圧ローラ４の長手方向と平行となるように設けられている。ユニット６０は、ヒータ６００と、ヒータホルダ６０１と、支持ステー６０２と、ベルト６０３を備えている。
【００１６】
ヒータ６００は、ベルト６０３の内面に摺動可能に当接して定着ベルト６０３を加熱する加熱部材である。また、ヒータ６００は、ニップ部Ｎの幅が所望の幅となるように、定着ベルト６０３をその内面側から加圧ローラ４に向けて押圧する。ヒータ６００の形状は、幅（図１の左右方向長さ）５〜２０ｍｍ、長手方向長さ（図１の奥手前方向長さ）３５０〜４００ｍｍ、厚み０．５〜２ｍｍの板状の部材である。ヒータ６００はシートＰの搬送方向に直交する方向（シートＰの幅方向）を長手とする基板６１０と、抵抗発熱体６２０（以後、発熱体６２０と呼ぶ）を備えている。
【００１７】
基板６１０は、ヒータ６００の寸法や形状を決定する部材であり、定着ベルト６０３の長手方向に沿って当接可能な部材である。基板６１０の材料には、耐熱性・熱伝導性・電気絶縁性などに優れたアルミナ・窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本実施例では長手方向長さが約４００ｍｍ、短手方向）長さ約１０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのアルミナの板部材を用いている。
【００１８】
基板６１０の裏面上には、導電厚膜ペーストを用いて厚膜印刷法（スクリーン印刷法）によって発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）と導体パターン（配線）が形成されている。本実施例では、導体パターンには抵抗率が低くなるように銀ペーストが用いられており、発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）には抵抗率が高くなるように銀−パラジウム合金のペーストが用いられている。また、発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）と導体のパターンは、耐熱性ガラスからなる絶縁コート層によって被覆されており、リークやショートが生じないように電気的に保護されている。
【００１９】
発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）は、通電によってジュール熱を生じる抵抗体である。発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）は、基板６１０上にその長手方向に沿った発熱体として形成されている。発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）は抵抗値が所望の値となるように、幅（基板６１０の短手方向長さ）１〜４ｍｍ、厚み５〜２０μｍに調整されている。本実施例の発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）は、幅約１ｍｍ、厚み約１０μｍである。本実施例においては発熱体６２０ａの長手長さは２９７ｍｍ、発熱体６２０ｂの長手方向の長さは２５７ｍｍ、発熱体６２０ｃの長手方向長さは２１０ｍｍとしている。
【００２０】
ヒータ６００にコネクタ７００が接続されて、電圧を印加することで、発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）に電流が流れ、発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｃ）のそれぞれが発熱する。
【００２１】
ヒータ６００は、ヒータホルダ６０１の下面にヒータホルダ６０１の長手方向に沿って固定されている。なお、本実施例では、基板６１０の裏面側（ベルト６０３と摺動しない面側）に発熱体６２０を設けているが、これを基板６１０の表面側（ベルト６０３と摺動する面側）に設けてもよい。しかしながら、発熱体６２０の非発熱部によってベルト６０３に与える熱にムラが生じないように、基板６１０の均熱効果が得られる基板６１０の裏面側に発熱体６２０を設ける構成が望ましい。
【００２２】
定着ベルト６０３は、シート上の画像をニップ部Ｎにて加熱する円筒状（エンドレス状）のベルト（フィルム）である。外径φ約３０ｍｍ、長手方向（幅方向、図１の奥手前方向）の長さは約３３０ｍｍであり、詳細は後述する。
【００２３】
加圧ローラ４は、芯金４ａと、シリコーンゴムからなる弾性層４ｂと、フッ素系の樹脂からなる表層４ｃとで構成される。
【００２４】
ヒータホルダ６０１（以後、ホルダ６０１と呼ぶ）は、ヒータ６００を定着ベルト６０３の内面に向かって押圧した状態で保持する部材である。また、ホルダ６０１は、横断面（図２の面）が半円弧形状であり、ベルト６０３の回転軌道を規制する機能を備えている。ホルダ６０１には、耐熱性の樹脂等が用いられる。本例では、デュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用した。
【００２５】
支持ステー６０２は、ホルダ６０１を介してヒータ６００を支持する。支持ステー６０２は高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を使用した。
【００２６】
図２示すように、支持ステー６０２は、その長手方向の両端部において、左右のフランジ４１１ａ、４１１ｂに支持されている。フランジ４１１ａ、４１１ｂを総称してフランジ４１１と呼ぶ。フランジ４１１は、ベルト６０３の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ４１１には耐熱性の樹脂等が用いられる。本実施例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用した。
【００２７】
定着ベルト６０３とヒータ６００やヒータホルダ６０１との間の摩擦力を低減し、定着ベルト６０３を円滑に回転させるために、定着ベルト６０３の内周面とヒータ６００の間に潤滑剤を塗布している。潤滑剤としては、耐熱性のあるオイルやグリスが望ましく、シリコーンオイル、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）、フッ素グリスなどが用いられる。本実施例では、潤滑剤として東レ・ダウコーニング（株）のフッ素グリス、ＭＯＬＹＫＯＴＥ（登録商標）ＨＰ−３００を用いた。
【００２８】
フランジ４１１ａと加圧アーム４１４ａとの間には加圧バネ４１５ａが縮められた状態で設けられている。フランジ４１１ｂと加圧アーム４１４ｂとの間にも加圧バネ４１５ｂが縮められた状態で設けられている。以後、加圧バネ４１５ａ、４１５ｂを総称して加圧バネ４１５と呼ぶ。このような構成により、フランジ４１１、支持ステー６０２を介して、加圧バネ４１５の弾性力がヒータ６００に伝わる。そして、定着ベルト６０３が加圧ローラ４の上面に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅のニップ部Ｎが形成される。本実施例に於ける加圧力Ｆ１は一端側が約１５６．８Ｎ、総加圧力が約３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。
【００２９】
図１に示すように、加圧ローラ４は、ベルト６０３の外面に当接することでベルト６０３と協働してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材である。
【００３０】
図３示すように、サーミスタ６３０は、ヒータ６００の裏面側（摺動面とは反対側）に設置された温度センサである。サーミスタ６３０は、発熱体６２０とは絶縁された状態でヒータ６００に接着されている。サーミスタ６３０は、ヒータ６００の温度を検知する機能を担っている。図３に示すように、サーミスタ６３０は、Ａ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続しており、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。
【００３１】
制御回路１００は、各種制御に伴う演算を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶したＲＯＭ等の不揮発媒体を備えた回路である。このＲＯＭにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読みだして実行することで、各種制御を実行する。なお、制御回路１００としては、同様の機能を果たせばＡＳＩＣ等の集積回路などでもよい。
【００３２】
制御回路１００は、電源１１０の通電内容を制御するように電源１１０と電気的に接続されている。また、制御回路１００は、サーミスタ６３０の出力を取得するようにサーミスタ６３０に電気的に接続されている。
【００３３】
制御回路１００はサーミスタ６３０から取得した温度情報を電源１１０の通電制御に反映させている。つまり、制御回路１００は、サーミスタ６３０の出力をもとに、電源１１０を介してヒータ６００へ供給する電力を制御している。本実施例では、制御回路１００が電源１１０の出力の波数制御を行うことで、ヒータ６００の発熱量を調整する。このような制御をおこなうことで、ヒータ６００は定着を行う所定の温度（例えば、約１９０℃）で一定に維持される。
【００３４】
図２に示すように、加圧ローラ４の基体４ａは、側板４１の奥側と手前側の軸受け４１ａ、４１ｂを介して回転可能に保持されている。また、基体４ａの軸線方向の一方側の端部にはギアＧが設けられており、モータＭの駆動力を加圧ローラ４の基体４ａに伝達する。図１に示すように、モータＭからの駆動力が伝達された加圧ローラ４は矢印方向（時計回り）に回転駆動する。そして、ニップ部Ｎにて加圧ローラ４を介して定着ベルト６０３に駆動力を伝達することで、定着ベルト６０３を矢印方向（反時計回り）に従動回転させる。
【００３５】
モータＭは、ギアＧを介して加圧ローラ４を駆動する駆動手段である。制御回路１００はモータＭの通電を制御するためにモータＭに電気的に接続されている。制御回路１００によって通電が行われると、モータＭはギアＧの回転（駆動）を開始する。
【００３６】
制御回路１００はモータＭの回転制御を行っている。制御回路１００は、モータＭを介して加圧ローラ４とベルト６０３を所定の速度で回転させる。そして、定着処理の実行にともないニップ部Ｎにて狭持搬送するシートＰの速度が、所定のプロセススピード（例えば約２００［ｍｍ／ｓｅｃ］）となるように調整する。
【００３７】
（２）定着ベルト
定着ベルト６０３の構成を説明する。
【００３８】
図４は定着ベルト６０３の構成図である。第１部材６０３ｘとして厚み約４００μｍのシリコーンゴムの弾性層６０３ｂに、厚み約３０μｍのフッ素樹脂チューブ（離型層６０３ｃ）が被覆（接着）されている。第１部材６０３ｘの内径Ｄ１はφ２８．６ｍｍである。第２部材６０３ｙは、定着ベルトの基材６０３ａとして、厚み約３０μｍ、外径Ｄ２がφ２９．２ｍｍの円筒状のニッケル部材で構成されている。使用時においては第２部材６０３ｙの外側に第１部材６０３ｘが装着される。第２部材６０３ｙと第１部材６０３ｘは接着されていなく、第２部材６０３ｙと第１部材６０３ｘ間の摩擦力によって保持されている。第１部材６０３ｘの内径Ｄ１は、第２部材６０３ｙの外径Ｄ２より小さく、第２部材６０３ｙは金属のため収縮しないため、第２部材６０３ｙは装着時には第２部材６０３ｙの外径Ｄ２と同じ内径２９．７ｍｍに拡張された状態となる。（第２部材の装着後の内径−第１部材の内径）／第１部材の装着前の内径×１００を拡張率とすると、本実施例は２．１％の拡張率で装着されている。
【００３９】
第２部材６０３ｙに装着された第１部材６０３ｘは図４（ｄ）に示すようにＤ２−Ｄ１＝０．６ｍｍ拡張されているため、復元力Ｆ５が働く。定着ベルト６０３が円形の場合には図４（ｅ）に示すように、第１部材６０３ｘは第２部材６０３ｙを締め付けるように、第１部材６０３ｘから第２部材６０３ｙの向きに復元力Ｆ５が働く。
【００４０】
本実施例では、定着ベルト６０３は加圧ローラ４の駆動力を受け、従動回転する。図５はニップＮ近傍にはたらく力を示している。第１部材６０３ｘは加圧ローラ４から摩擦力Ｆ２を受けて駆動される、第２部材６０３ｙは第１部材６０３ｘから摩擦力Ｆ３を受けて駆動される。また、第２部材６０３ｙはヒータ６００やヒータホルダ６０１との摺動抵抗により駆動方向とは逆向きの摩擦力Ｆ４が働く。
【００４１】
第１部材６０３ｘからの摩擦力Ｆ３より、摺動抵抗による摩擦力Ｆ４が大きくなる場合があると、第１部材６０３ｘと第２部材６０３ｙの間でズレが発生する。静止摩擦係数は動摩擦係数より大きいため、定着ベルト６０３の回転中より、起動時に摩擦力Ｆ４が大きくなり、ズレが発生しやすい。このズレを防止するためには、第１部材６０３ｘと第２部材６０３ｙ間に働く摩擦力Ｆ３を大きくすることが重要である。第１部材６０３ｘと第２部材６０３ｙ間に垂直に働く力は加圧力Ｆ１と復元力Ｆ５の合計である。復元力Ｆ５を大きくすることで、摩擦力Ｆ３を大きくすることができる。
【００４２】
またヒータ６００やヒータホルダ６０１と第２部材６０３ｙ間に働く垂直の力は加圧力Ｆ１である。第１部材６０３ｘの拡張による復元力Ｆ５は定着ベルト６０３内の残留応力であるため、ヒータ６００やヒータホルダ６０１と第２部材６０３ｙ間には働かない。加圧力Ｆ１を上げると第１部材６０３ｘと第２部材６０３ｙ間に働く摩擦力Ｆ３が増えるが、摺動抵抗による摩擦力Ｆ４も増えてしまう。しかしながら、復元力Ｆ５を増やした場合には第１部材６０３ｘと第２部材６０３ｙ間に働く摩擦力Ｆ３だけを増やせるため、ズレ防止に有効である。
【００４３】
ズレが生じると、摩擦摩耗が発生し、第１部材６０３ｘの弾性層６０３ｂが削れてしまう。摩擦摩耗が発生すると短時間で弾性層厚みが薄くなり、元々４００μｍしか弾性層６０３ｂは無いため、摩擦摩耗が発生すると短時間で弾性層厚みが薄くなり、第１部材６０３ｘの剛性が小さくなり、チューブシワになったり、復元力Ｆ５が小さくなることでズレが更にひどくなってしまい、第１部材６０３ｘが短寿命になってしまう。
【００４４】
ズレの防止ために、復元力Ｆ５が働くように０％を超える拡張率が良い。より好ましくは熱膨張時や長期使用による弾性層の劣化を考慮し２％以上の拡張率が望ましい。
【００４５】
拡張率を大きくすると、復元力Ｆ５が大きくなることで摩擦力Ｆ３は大きくなるが、拡張率を大きくし過ぎると、離型層６０３ｃであるフッ素樹脂チューブが塑性変形により部分的に伸びてしまったり、フッ素樹脂チューブの裂けが発生する原因となる。筆者らの検討によると７％までは部分的な伸びや裂けは発生しないが、７％を超えると部分的な伸びが発生する場合があり、１０％を超えると裂けが発生する場合があることが確認できた。したがって、拡張率は７％以下で使用すると良いことが分かった。
【００４６】
図６は復元力Ｆ５の測定方法である。第１部材６０３ｘを切り裂いて、シート状とし両端をチャック部材７０で固定する。図６（ａ）のように６０３ｘが弛みの無い自然長の時に接触部材７１を接触させる。接触部材７１は第１部材６０３ｘの長さよりも長い棒状部材である。接触部材７１はデジタルフォースゲージ（日本電産シンポ（様）製、ＦＧＣ−０２）７２に接続されている。６０３ｘが弛みの無い自然長の時にデジタルフォースゲージ７２は０Ｎとなるようにセットされる。次に図６（ｂ）に示すように、所望の拡張率になるようにチャック部材７０を上方に移動させ、その時のデジタルフォースゲージ７２の読み取り値を復元力Ｆ５としている。
【００４７】
本実施例の加熱装置において、シートＰの通紙を行うと、定着ニップ部Ｎでは通紙領域と非通紙領域の境界部分で、シートＰの厚み分の段差が発生する。通紙領域と非通紙領域の境界部分の段差により、定着ベルト６０３の離型層６０３ｃには剪断力が働き、通紙領域と非通紙領域の境界部分の離型層削れが促進される。段差が大きくなる厚紙の通紙を行うと、剪断力が大きくなり、更に離型層削れが促進される。
【００４８】
同一サイズの厚紙通紙を継続すると、通常よりもかなり少ない通紙枚数で、定着ベルト６０３の離型層６０３ｃの通紙領域と非通紙領域の境界部分の離型層裂けが発生してしまう。離型層裂け領域が画像領域に入ってしまった場合には画像不良が発生する。したがって、従来の定着ベルト６０３の場合は離型層裂けが発生すると定着ベルト６０３の交換が必要となった。通常よりもかなり少ない通紙枚数での離型層裂けで寿命となる場合、通紙枚数が少ないことから、定着ベルト基材６０３ａはまだ耐久性がある状態である。従来技術の定着ベルト６０３では、離型層裂けが発生した場合には、定着ベルト基材に耐久性が残っていても、定着ベルト６０３を交換する必要があった。
【００４９】
しかしながら、本実施例においては、弾性層６０３ｂ接着された離型層６０３ｃからなる第１部材６０３ｘ、ベルト基材６０３ａからなる第２部材６０３ｙから構成されているため、離型層裂けが発生した場合には第１部材６０３ｘのみを交換することで、第２部材６０３ｙは継続して使用可能である。
【００５０】
逆に離型層６０３ｃや弾性層６０３ｂに耐久性が残っていて、ベルト基材６０３ａが寿命となってしまった場合は、第２部材６０３ｙのみの交換で、第１部材６０３ｘの継続使用が可能である。したがって、本実施例の定着ベルト６０３にすることで、耐久性の残っている部材の交換を減らすことが可能で、ＬＣＣＯ２低減が実現できる。また、耐久性が高いが、コストも高い定着ベルト基材の交換回数を減らせることから、ランニングコストの削減も可能となる。
【００５１】
離型層裂けが発生した場合、離型層６０３ｃのみが交換できれば更にＬＣＣＯ２低減が可能となるが、離型層６０３ｃのみの交換は困難である。離型層６０３ｃは一般的に非摩擦係数が小さいく、また離型層は一般的に厚みが２０〜１００μｍ程度と薄層であるため、剛性が低い。したがって、フッ素樹脂チューブ等の離型層６０３ｃを接着無しで定着ベルト６０３に使用すると、弾性部材と離型層のズレが発生し、チューブシワが発生する。また、フッ素樹脂チューブ等の離形性の高い材料の接着は容易では無く、専用の設備の無いところでの実施は困難である。更には、離型層裂けが発生したことに、すぐには気がつかず、通紙を継続してしまうと、弾性層削れが発生する。弾性層削れが発生した状態で、離型層だけ交換しても、弾性層が無い部分では加圧ができないため、定着不良が発生してしまう。
【００５２】
本実施例においては、弾性層ごと交換可能なため、弾性層削れが発生してしまっても、第１部材６０３ｘを交換することで、弾性部材も交換されるので、定着不良は発生しない。
【００５３】
（実施例２）
本実施例の加熱装置は加圧ローラ以外は実施例１と同様な構成となっている。本実施例の加圧ローラ４の構成を説明する。
【００５４】
図７は加圧ローラ４の構成図である。第１部材４ｘとして厚み約１ｍｍのシリコーンゴムの弾性層４ｂに、厚み約５０μｍのフッ素樹脂チューブ（離型層４ｃ）が被覆（接着）されている。第１部材４ｘの内径はφ２６．３ｍｍである。第２部材４ｙは、基材４ａとしてのφ２７．９ｍｍの芯金の上に、厚み２ｍｍのシリコーンゴムの弾性層４ｄが被膜されている。芯金は鉄やアルミニウム等の金属で形成される。
【００５５】
使用時においては第２部材４ｙの外側に第１部材４ｘが装着される。第２部材４ｙと第１部材４ｘは接着されていなく、第２部材４ｙと第１部材４ｘ間の摩擦力によって保持されている。第１部材４ｘの内径は、第２部材４ｙの外径より小さく、第２部材４ｙは金属とシリコーンゴム構成されているのでほとんど収縮しないため、第２部材４ｙは装着時には内径２７．９ｍｍに拡張された状態となる。（第２部材の装着後の内径−第１部材の内径）／第１部材の装着前の内径×１００を拡張率とすると、本実施例は６．１％の拡張率で装着されている。
【００５６】
本実実施例において、モータＭからの駆動力が伝達された加圧ローラ４は回転駆動する。そして、ニップ部Ｎにて加圧ローラ４を介して定着ベルト６０３に駆動力を伝達することで、定着ベルト６０３を従動回転させている。図８はニップＮ近傍にはたらく力を示している。本実施例では、第２部材４ｙの駆動力を受け、第１部材４ｘは従動回転する。第１部材４ｘは第２部材４ｙから摩擦力Ｆ６を受けて駆動される、定着ベルト６０３は第１部材４ｘから摩擦力Ｆ２を受けて駆動される。第１部材４ｘと第２部材４ｙ間に働く力Ｆ６は回転軸からの距離が近いことから、Ｆ２やＦ３に対して大きな力となる。第１部材４ｘと第２部材４ｙでズレが生じないように、第１部材４ｘと第２部材４ｙ間の静止摩擦μ３は大きくすることが望ましい。
【００５７】
本実施例においては第１部材４ｘと第２部材４ｙ間に働く垂直抗力を大きくするため、拡張率を高めに設定して弾性層４ｂと離型層４ｃの収縮による復元力Ｆ７を大きくしている。また、第２部材４ｙの表面にも弾性層４ｂを設けることで、第２部材４ｙと第１部材４ｘの接触する面を両方ともシリコーンゴムで構成し、静止摩擦係数μ３を大きくしている。復元力７と静止摩擦係数μ３を大きくすることで摩擦力Ｆ６が大きくなり第１部材４ｘと第２部材４ｙを接着しなくても第１部材４ｘと第２部材４ｙのズレが防止できる。また、一般的に加圧ローラ４は広いニップＮを得るために、弾性層厚みを大きくすることが多い。定着ベルト６０３の弾性層厚みが０．２〜０．５ｍｍ程度なのに対し、加圧ローラ４は１〜５ｍｍ程度の弾性層厚みとしている。本実施例の場合、使用時のは第２部材の外側に第１部材を装着した時は約３ｍｍの弾性層厚みになる。
【００５８】
本実施例においては、離型層裂けが発生した場合に、第１部材４ｘのみを交換するため、芯金４Ｃと第２部材の弾性層４ｄは継続して使用するでき、耐久性の残っている部材の交換を減らすことが可能で、ＬＣＣＯ２低減が実現できる。また、金属で構成されているため、耐久性が高いが、コストも高い芯金芯金４Ｃの交換回数を減らせることから、ランニングコストの削減も可能となる。
【００５９】
また、本実施例においては、第１部材４ｘと第２部材４ｙを接着していないが、接着しても良い。溶剤揮散型の接着剤や加熱硬化型等の接着剤使用可能である。ただし、第１部材４ｘを交換するときに簡単にはがせるように接着強度を高くし過ぎないことが必要である。
【符号の説明】
【００６０】
６０  ヒータユニット、１００  制御回路、１１０  電源、
１１０ａ，１１０ｂ  電源端子、６００  ヒータ、６０１  ヒータホルダ、
６０２  支持ステー、６０３  定着ベルト、６０３ｘ  定着ベルト第１部材、
６０３ｙ  定着ベルト第２部材、６０３ａ  基材、６０３ｂ  弾性層、
６０３ｃ  離型層、６１０  基板、６２０  抵抗発熱体、６４０  共通配線、
７００  コネクタ、４  加圧ローラ、４ｘ  加圧ローラ第１部材、
４ｙ  加圧ローラ第２部材、４ａ  基体、４ｂ  弾性層、４ｃ  離型層
【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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