(57)【要約】【課題】  表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する定着装置、並びに、画像形成装置を提供する。【解決手段】  回動可能に保持されて加熱される基体（１）と、上記基体（１）上に形成される弾性層（２）と、上記弾性層（２）は内側弾性層（２ａ）と上記内側弾性層（２ａ）よりも外側に形成された低い熱伝導率からなる外側弾性層（２ｂ）と、上記外側弾性層（２ｂ）上に形成した離型層（３）とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を回動しながら加熱して定着する加熱定着部材において、回動可能に保持されて加熱される基体と、上記基体上に形成される弾性層と、上記弾性層は内側弾性層と上記内側弾性層よりも外側に形成された低い熱伝導率からなる外側弾性層と、上記外側弾性層上に形成した離型層とからなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、金属材料からなる金属ローラであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項３】
請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、アルミニウム材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項４】
請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、ステンレススチール材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項５】
請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、真鍮材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項６】
請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、金属材料からなる金属ベルトであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項７】
請求項６に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、ステンレススチール材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項８】
請求項６に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、ニッケル材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項９】
請求項６、７又は８に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、膜圧が１００μｍ以下であることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１０】
請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、耐熱性樹脂材料からなる耐熱性樹脂ベルトであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１１】
請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、ポリイミド樹脂材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１２】
請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、ポリアミドイミド樹脂材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１３】
請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、フッ素樹脂材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１４】
請求項１０、１１、１２又は１３に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、膜圧が３０μｍ以上から２００μｍ以下であることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１５】
請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、請求項６、７、８又は９に記載の金属ベルトと請求項１０、１１、１２、１３又は１４に記載の耐熱性樹脂ベルトを積層した積層ベルトであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の加熱定着部材において、弾性層は、耐熱性合成ゴム材質からなることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１７】
請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、シリコーンの耐熱性ゴムであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１８】
請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、フッ素の耐熱性ゴムであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項１９】
請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、フロロシリコーンの耐熱性ゴムであることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項２０】
電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を加熱して定着する定着装置において、回動可能に保持される上記請求項１乃至１９の何れか一項に記載の加熱定着部材と、上記加熱定着部材の基体を加熱する加熱体と、上記加熱体で加熱される上記加熱定着部材に所定圧力で当接する回動可能に保持される加圧部材と、上記加熱定着部材と上記加圧部材が当接して形成される加熱定着ニップ部と、上記加熱定着ニップ部にトナー画像が形成された被転写体を搬送して通過させる定着搬送経路とからなることを特徴とする定着装置。
【請求項２１】
電子写真方法のプロセスでトナー画像を形成する画像形成装置において、回動可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体と、上記像担持体上を均一に帯電する帯電手段と、上記帯電手段で均一に帯電された上記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、上記潜像形成手段で形成された潜像を現像してトナー画蔵を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写手段と、上記転写手段で被転写体上に転写されたトナー画像を定着する上記請求項１乃至１９の何れか一項に記載の加熱定着部材を具備する上記請求項２０に記載の定着装置とからな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、加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する定着装置、並びに、画像形成装置に関し、詳しくは、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を回動しながら加熱して定着する加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を加熱して定着する定着装置、並びに、電子写真方法のプロセスでトナー画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱定着部材の定着ローラ、及び、その加熱定着部材の定着ローラを具備する定着装置、並びに、画像形成装置の複写機、ファクシミリ装置やプリンタ等においては、熱源を有する一対のロール、又は、定着ベルトを圧接させて定着ニップ部を形成し、その定着ニップ部に被転写体の転写用紙上に転写されたトナー画像を通過させ、過熱すると、共に、加圧してトナー画像を溶融して被転写体の転写用紙に定着させることが行われている。
【０００３】
金属製ローラに近い側の第１の被覆層を、フッ素ゴム、シリコーンゴムおよびフッ素樹脂の少なくとも一つからなる耐熱性高分子材料で構成し、かつその被覆層中に、熱伝導性に優れた金属酸化物の粉末を耐熱性高分子材料１００重量部に対して２５０〜５００重量部含有せしめると共に、最外層の第２の被覆層をフッ素ゴム配合物で形成して、ウオームアップ時間の短縮化、最外層の第２の被覆層が弾性に富むようにして定着性を向上させるようにすることは公知である（特許文献１を参照）。
然し、これらは、２層の高分子材料被服層で内層にフィラーを充填して、高熱伝導にするが、外層は離型層であって、弾性層を２層にするものではない。
【０００４】
軸体の外周にｎ層からなる弾性体層が形成された定着ローラであって、上記弾性体層の少なくとも最外層がパーオキサイド加硫のなされたフッ素系ゴム組成物により形成して、複写紙、ＯＨＰシート等の離型性および溶融トナーの剥離性に優れた定着ロールにすることも公知である（特許文献２を参照）。
然し、これらは、ｎ層の弾性体層がゴム層からなり、離型性等に関する定着ロールであるが熱伝導率を考慮したものでない。
【０００５】
軸体と、この軸体の外周に沿って形成されたベース層とを備えた弾性体ロールであって、上記ベース層が二層から構成され、このベース層のうちの内層が、過酸化物系架橋剤を含有するゴム組成物を用いて形成され、ベース層のうちの外層が、液状ゴム組成物を用いて形成することによって、低コスト化を実現でき、しかも圧縮永久歪や寸法制度を良好にするような弾性体ロールも公知である（特許文献３を参照）。
然し、これらは、二層のゴム層によって、圧縮永久歪等に関するものであるが熱伝導率を考慮したものでない。
【０００６】
図５と図６において、図示の従来の画像形成装置１５０は、電子写真方式の画像作製プロセスで白黒のトナー画像を形成する場合である。
フルカラーのトナー画像を形成する場合には、図示しないが、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黄（イエロー）、黒（ブラック）の４色トナー画像の重ね合わせであることから、各色についての現像器と、それらを重ね合わせる機構を有することになる。
【０００７】
上記画像形成装置１５０の、例えば、複写機やレーザプリンタは、図示の矢印（Ａ）方向に回転する感光体ドラム１５１を有し、上記感光体ドラム１５１の感光層を帯電装置１５２を用いて一様に帯電させた後で、レーザ走査ユニット１５３からのレーザビームによって露光して静電潜像を形成して、その静電潜像を現像器１５４でトナーによって現像してトナー画像とし、そのトナー画像を転写器１５５で被転写体（Ｐ）の転写用紙上に転写させ、更に、その被転写体（Ｐ）の転写用紙を熱定着装置１１０に通過させてトナー画像を熱定着する様に構成されている。
【０００８】
従来の上記画像形成装置１５０における、白黒のブラックトナーのみの上記熱定着装置１１０の加熱定着部材１００は、図５に図示するローラ方式では、例えば、アルミニウムなどの中空円筒体からなる芯金１０１ａの外周面にトナーの粘着を防止する為のフッ素樹脂層等からなる粘着防止層１０１ｂを設けた加熱定着ローラ１０１が使用されている。
この様な上記加熱定着ローラ１０１は、上記芯金１０１ａの中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等の加熱体１１１のハロゲンヒータ１１１ａを配置し、その輻射熱によって上記加熱定着ローラ１０１を内側から加熱する様になっている。
【０００９】
又、上記熱定着装置１１０の上記加熱定着部材１００は、上記加熱体１１１の上記ハロゲンヒータ１１１ａを用いる他には、図示しない誘導過熱方式を用いることも可能である（特許文献４と特許文献５を参照）。
又、上記加熱体１１１への電力供給は商用電源から行われているが、図示しない補助電源を設け、当該補助電源から電力供給することも可能である。
補助電源としては、電気２重層コンデンサの電気化学キャパシタを利用するのが好ましい（特許文献６を参照）。
【００１０】
更に、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１と平行に、これに圧接する加圧ローラ１１２を設けて、上記加圧ローラ１１２と上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１との間に被転写体（Ｐ）の転写用紙を図示の矢印（Ｂ）方向に通過させる事により、被転写体（Ｐ）の転写用紙上に付着しているトナー画像を上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１の熱により軟化して溶融させつつ、加圧により被転写体（Ｐ）の転写用紙上に定着させている。
【００１１】
上記芯金１０１ａ上にフッ素樹脂層等からなる上記粘着防止層１０１ｂを設けた上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１は、離型性には優れるものの、柔軟性、弾力性に劣るため、光沢を必要とするフルカラー複写機や、フルカラーレーザープリンタに対応することが出来ない。
これら光沢画像の上記画像形成装置１５０がフルカラー複写機、レーザプリンタでは、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黄（イエロー）、黒（ブラック）の４色のカラートナーが用いられるが、カラーのトナー画像の定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があり、トナーを低融点化して溶融しやすくすると、共に、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１表面で、複数種のカラートナーを包み込むようにして、溶融状態で、均一に混合させることが必要になる。
【００１２】
この為に、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１の表面に必要な特性の一つとして柔軟性が挙げられる。
上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１の表面の柔軟性を付与するために、従来の光沢画像のフルカラーの上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１には、上記芯金１０１ａの表面に、弾性層１０２を設けた構成となっている。
上記弾性層１０２の材料は、一般にゴムが使用され、耐熱性材料であるシリコーンゴムが主に使用される。
【００１３】
上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１による熱ローラ定着法は、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１全体を所定温度に保持すること、熱容量が大きいこと等から、画像形成速度の高速化には適しているが、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１を所定の温度まで加熱するのにかなりの時間が必要であった。
又、このことから、上記加熱定着部材１００の上記加熱定着ローラ１０１全体を加熱するのに、電力消費も大きくなっていた。
【００１４】
近年、省エネルギー化への活動が活発になっており、立ち上がり時間の短縮が検討されている。
その一つとして、図６に図示するように、上記熱定着装置１１０の上記加熱体１１１の加熱ローラ１１１ｂのヒータにより熱せられたフィルム状のエンドレスベルトの定着ローラ１１３と上記加熱ローラ１１１ｂに張架された定着ベルト１０１ｃを介して、被転写体（Ｐ）の転写用紙上のトナー画像を加熱するベルト定着方法が提案されて、商品化されている。
このベルト定着方法では、薄いフィルム状の上記定着ベルト１０１ｃを直接加熱することになり、電源投入後、加熱部は短時間で所定の温度に達するので、電源投入後の待ち時間を削減することが出来る。又、必要部分のみを加熱するので、電力消費も少ない利点がある。
【００１５】
ここで、上記画像形成装置１５０におけるトナー画像の定着時に、被転写体（Ｐ）の転写用紙が上記熱定着装置１１０を通るとき、上記定着ベルト１０１ｃ表面の熱が被転写体（Ｐ）の転写用紙に奪われる。
高速機では短時間に多くの通紙をするが、この場合、上記定着ベルト１０１ｃ表面から奪われる熱量が大きくなる。
ここで、熱伝導率が低いゴムの上記弾性層１０２が、従来から使用されたシリコーンゴムの熱伝導率が０．２１Ｗ／ｍ℃から成る上記定着ベルト１０１ｃでは、奪われる熱量に対して、熱の補給が間に合わず、上記定着ベルト１０１ｃの表面の温度が低下する。
上記定着ベルト１０１ｃの表面の温度が、初期定着温度と比べて２０℃低下すると、コールドオフセットの危険から、上記画像形成装置１５０の制御として、待機モードとなる不具合が発生する。
又、低熱伝導率のゴムを使用した上記定着ベルト１０１ｃでは、上記熱定着装置１１０の電源を入れてから所定の温度に到達するまでの時間が長い、加熱するのにエネルギーが多く必要となる、と言うデメリットもある。
【００１６】
これを解決するために、熱伝導率が高いゴムを使用する手段がある。この場合、前述のような不具合は発生しない。
然し、高熱伝導率のゴムは粒径の大きいフィラーを多く充填するために、表面粗さ（Ｒｚ）の悪化、ゴム硬度の増加という副作用がある。
表面粗さ（Ｒｚ）の悪い上記定着ベルト１０１ｃでは定着画像が不均一なものとなってしまう。
又、ゴム硬度の大きい上記定着ベルト１０１ｃによる定着画像は定着されたトナー画像のドット径が大きくなり、粒状度と定義される指数が大きくなってしまう。
【００１７】
従って、従来の加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する定着装置、並びに、画像形成装置は、定着装置の電源を入れてから所定の温度に到達するまでの時間が長く、加熱するのにエネルギーが多く必要となり、又は、表面粗さが悪化してゴム硬度も増加して定着画像が不均一となり粒状度も大きくなり、形成される画像が低速で品質が低下するだけでなく、加熱するエネルギーが多く必要となると言う不具合が生じていた。
【特許文献１】実公平６−４３８２０号公報
【特許文献２】特開平６−３２４５８９号公報
【特許文献３】特開２０００−２８３１４６号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２７３２号公報
【特許文献５】特開２００１−１３８０５号公報
【特許文献６】特開２００２−１７４９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来の加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する定着装置、並びに、画像形成装置は、定着装置の電源を入れてから所定の温度に到達するまでの時間が長く、加熱するのにエネルギーが多く必要となり、又は、表面粗さが悪化してゴム硬度も増加して定着画像が不均一となり粒状度も大きくなり、形成される画像が低速で品質が低下するだけでなく、加熱するエネルギーも多く必要になると言う問題が発生していた。
【００１９】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある加熱定着部材、及び、その加熱定着部材を具備する定着装置、並びに、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】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を回動しながら加熱して定着する加熱定着部材において、回動可能に保持されて加熱される基体と、上記基体上に形成される弾性層と、上記弾性層は内側弾性層と上記内側弾性層よりも外側に形成された低い熱伝導率からなる外側弾性層と、上記外側弾性層上に形成した離型層とからなる加熱定着部材であることを最も主要な特徴とする。
【００２１】
又は、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、金属材料からなる金属ローラである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２２】
又は、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、アルミニウム材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２３】
又は、請求項４に記載の本発明は、請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、ステンレススチール材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２４】
又は、請求項５に記載の本発明は、請求項２に記載の加熱定着部材において、金属ローラは、真鍮材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２５】
又は、請求項６に記載の本発明は、請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、金属材料からなる金属ベルトである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２６】
又は、請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、ステンレススチール材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２７】
又は、請求項８に記載の本発明は、請求項６に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、ニッケル材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２８】
又は、請求項９に記載の本発明は、請求項６、７又は８に記載の加熱定着部材において、金属ベルトは、膜圧が１００μｍ以下である加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００２９】
又は、請求項１０に記載の本発明は、請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、耐熱性樹脂材料からなる耐熱性樹脂ベルトである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３０】
又は、請求項１１に記載の本発明は、請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、ポリイミド樹脂材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３１】
請求項１２に記載の本発明は、請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、ポリアミドイミド樹脂材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３２】
又は、請求項１３に記載の本発明は、請求項１０に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、フッ素樹脂材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３３】
又は、請求項１４に記載の本発明は、請求項１０、１１、１２又は１３に記載の加熱定着部材において、耐熱性樹脂ベルトは、膜圧が３０μｍ以上から２００μｍ以下である加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３４】
又は、請求項１５に記載の本発明は、請求項１に記載の加熱定着部材において、基体は、請求項６、７、８又は９に記載の金属ベルトと請求項１０、１１、１２、１３又は１４に記載の耐熱性樹脂ベルトを積層した積層ベルトである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３５】
又は、請求項１６に記載の本発明は、請求項１乃至１５の何れか１項に記載の加熱定着部材において、弾性層は、耐熱性合成ゴム材質からなる加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３６】
又は、請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、シリコーンの耐熱性ゴムである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３７】
又は、請求項１８に記載の本発明は、請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、フッ素の耐熱性ゴムである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３８】
又は、請求項１９に記載の本発明は、請求項１６に記載の加熱定着部材において、耐熱性合成ゴム材質は、フロロシリコーンの耐熱性ゴムである加熱定着部材であることを主要な特徴とする。
【００３９】
又は、請求項２０に記載の本発明は、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を加熱して定着する定着装置において、回動可能に保持される上記請求項１乃至１９の何れか一項に記載の加熱定着部材と、上記加熱定着部材の基体を加熱する加熱体と、上記加熱体で加熱される上記加熱定着部材に所定圧力で当接する回動可能に保持される加圧部材と、上記加熱定着部材と上記加圧部材が当接して形成される加熱定着ニップ部と、上記加熱定着ニップ部にトナー画像が形成された被転写体を搬送して通過させる定着搬送経路とからなる定着装置であることを最も主要な特徴とする。
【００４０】
又は、請求項２１に記載の本発明は、電子写真方法のプロセスでトナー画像を形成する画像形成装置において、回動可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体と、上記像担持体上を均一に帯電する帯電手段と、上記帯電手段で均一に帯電された上記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、上記潜像形成手段で形成された潜像を現像してトナー画蔵を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被転写体上に転写する転写手段と、上記転写手段で被転写体上に転写されたトナー画像を定着する上記請求項１乃至１９の何れか一項に記載の加熱定着部材を具備する上記請求項２０に記載の定着装置とからなる画像形成装置であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、以下に説明するように構成されているので、請求項１の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４２】
請求項２の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が金属ローラからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４３】
請求項３の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がアルミニウム材質の金属ローラからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４４】
請求項４の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がステンレススチール材質の金属ローラからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４５】
請求項５の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が真鍮材質の金属ローラからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４６】
請求項６の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が金属ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４７】
請求項７の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がステンレススチール材質の金属ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４８】
請求項８の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がニッケル材質の金属ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００４９】
請求項９の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が金属ベルトからなり撓みも考慮して耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５０】
請求項１０の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が耐熱性樹脂ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５１】
請求項１１の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がポリイミド樹脂材質の耐熱性樹脂ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５２】
請求項１２の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がポリアミドイミド樹脂材質の耐熱性樹脂ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５３】
請求項１３の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体がフッ素樹脂材質の耐熱性樹脂ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５４】
請求項１４の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が耐熱性樹脂ベルトからなり立ち上がり時間が短く強度も有利で耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５５】
請求項１５の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、基体が積層ベルトからなり耐久性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５６】
請求項１６の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、弾性層が耐熱性合成ゴム材質からなり耐熱性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５７】
請求項１７の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、弾性層がシリコーンの耐熱性ゴムからなり耐熱性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５８】
請求項１８の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、弾性層がフッ素の耐熱性ゴムからなり耐熱性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００５９】
請求項１９の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され、弾性層がフロロシリコーンの耐熱性ゴムからなり耐熱性もある加熱定着部材を提供することが出来るようになった。
【００６０】
請求項２０の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある加熱定着部材を具備する定着装置を提供することが出来るようになった。
【００６１】
請求項２１の発明によれば、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある加熱定着部材を具備する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
次に、本発明の実施の形態は、図面を参照して詳細に説明する。
図１において、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を回動しながら加熱して定着する加熱定着部材０の加熱定着ローラ０ａ、又は、加熱定着ベルト０ｂは、回動可能に保持されて加熱体１１で加熱される基体１と、上記基体１上に形成される弾性層２と、上記弾性層２は内側弾性層２ａと上記内側弾性層２ａよりも外側に形成された低い熱伝導率からなる外側弾性層２ｂと、上記外側弾性層２ｂ上に形成した離型層３とからなり、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される。
【００６３】
上記弾性層２の上記内側弾性層２ａと上記外側弾性層２ｂは、耐熱性合成ゴム材質のシリコーンの耐熱性ゴム、フッ素の耐熱性ゴム、又は、フロロシリコーンの耐熱性ゴムからなり、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成され耐熱性もある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａ、又は、上記加熱定着ベルト０ｂを提供することが出来るようになった。
【００６４】
従って、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性のある上記加熱定着部材０を提供することが出来るようになった。
【００６５】
図２において、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を加熱して定着する定着装置１０のロール定着装置１０ａは、回動可能に保持される上記請求項１、２、３、４、５、１６、１７、１８又は１９に記載の上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａと、上記加熱定着部材０の上記基体１の金属材料からなる金属ローラ１ａを加熱する上記加熱体１１のハロゲンヒータ１１ａと、上記加熱体１１の上記ハロゲンヒータ１１ａで加熱される上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａに所定圧力で当接する回動可能に保持される加圧部材１２の加圧ローラと、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａと上記加圧部材１２の加圧ローラが当接して形成される加熱定着ニップ部１３と、上記加熱定着ニップ部１３にトナー画像（Ｔ）が形成された被転写体（Ｐ）の転写用紙を搬送して通過させる定着搬送経路１４とからなり、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成される。
【００６６】
上記基体１の上記金属ローラ１ａは、アルミニウム材質、ステンレススチール材質、又は、真鍮材質からなるので、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成され耐久性もある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａ、及び、その上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａを具備する上記定着装置１０の上記ロール定着装置１０ａを提供することが出来るようになった。
【００６７】
従って、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａ、及び、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａを具備する上記定着装置１０の上記ロール定着装置１０ａを提供することが出来るようになった。
【００６８】
図３において、電子写真方法のプロセスで被転写体上に形成されたトナー画像を加熱して定着する上記定着装置１０のベルト定着装置１０ｂは、回動可能に保持される上記請求項６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８又は１９に記載の上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂと、上記加熱定着部材０の上記基体１の金属材料からなる金属ベルト１ｂ、耐熱性樹脂材料からなる耐熱性樹脂ベルト１ｃ、又は、上記金属ベルト１ｂと上記耐熱性樹脂ベルト１ｃを積層した積層ベルト１ｄを加熱する上記加熱体１１の加熱ローラ１１ｂと、定着ローラ１５と上記加熱体１１の上記加熱ローラ１１ｂに張架されて上記加熱体１１の上記加熱ローラ１１ｂで加熱される上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂに所定圧力で当接する回動可能に保持される上記加圧部材１２の加圧ローラと、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂと上記加圧部材１２の加圧ローラが当接して形成される上記加熱定着ニップ部１３と、上記加熱定着ニップ部１３にトナー画像（Ｔ）が形成された被転写体（Ｐ）の転写用紙を搬送して通過させる上記定着搬送経路１４とからなり、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成される。
【００６９】
上記基体１の金属材料からなる上記金属ベルト１ｂは、ステンレススチール材質、又は、ニッケル材質からなるので、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成され耐久性もある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂ、及び、その上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記定着装置１０の上記ベルト定着装置１０ｂを提供することが出来るようになった。
【００７０】
上記基体１の耐熱性樹脂材料からなる上記耐熱性樹脂ベルト１ｃは、ポリイミド樹脂材質、ポリアミドイミド樹脂材質、又は、フッ素樹脂材質からなるので、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成され耐久性もある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂ、及び、その上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記定着装置１０の上記ベルト定着装置１０ｂを提供することが出来るようになった。
【００７１】
上記基体１の上記積層ベルト１ｄは、上記金属ベルト１ｂと上記耐熱性樹脂ベルト１ｃを積層したので、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着されて形成され耐久性もある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂ、及び、その上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記定着装置１０の上記ベルト定着装置１０ｂを提供することが出来るようになった。
【００７２】
上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂの構成は、回動可能に保持されて上記加熱体１１で加熱される上記基体１と、上記基体１上に形成される上記弾性層２と、上記弾性層２は上記内側弾性層２ａと上記内側弾性層２ａよりも外側に形成された低い熱伝導率からなる上記外側弾性層２ｂと、上記外側弾性層２ｂ上に形成した上記離型層３とからなる（図１を参照）。
【００７３】
上記基体１の上記金属ベルト１ｂ、又は、上記耐熱性樹脂ベルト１ｃは耐熱性材料からなるベルト基材であり、耐熱性材料としては、ステンレススチール材質、ニッケル材質等の金属材料、若しくは、ポリイミド樹脂材質、ポリアミドイミド樹脂材質、フッ素樹脂材質等の耐熱性樹脂が用いられる。
上記基体１の上記金属ベルト１ｂの場合は、撓みを考慮して、１００μｍ以下の膜厚であることが望ましい。
上記基体１の上記耐熱性樹脂ベルト１ｃの場合には、熱容量は立ち上がり時間短縮から薄い方が有利であり、強度は厚い方が有利である点から、３０μｍ以上２００μｍ以下の膜厚が望ましい。
【００７４】
上記弾性層２は、上記内側弾性層２ａと上記外側弾性層２ｂの２層から成り、上記基体１の上記金属ベルト１ｂ、又は、上記耐熱性樹脂ベルト１ｃ等の上に表面粗さ（Ｒｚ）が大きいが高熱伝導の上記内側弾性層２ａが被覆され、その上記内側弾性層２ａ上に低熱伝導だが表面粗さ（Ｒｚ）の小さい上記外側弾性層２ｂが被履されている。この上記外側弾性層２ｂの低熱伝導率層の材料は前述の通りレベリング性が高く、上記外側弾性層２ｂの凹凸を無くすことができる。
【００７５】
上記離型層３に使用される材料としては、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、及び、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等フッ素系樹脂、若しくは、これらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものが挙げられる。
【００７６】
上記弾性層２の表面平滑性の効果を測定するため、直径７０ｍｍ、厚さ９０μｍ、面長３１０ｍｍのポリイミド樹脂材質の上記耐熱性樹脂ベルト１ｃの上記基体１に高熱伝導率のシリコーンの耐熱性ゴムＡ（ゴム硬度４０）、及び、低熱伝導率のシリコーンの耐熱性ゴムＢ（ゴム硬度２２）を２００μｍ塗布して作製した（表１を参照）。
そして、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂの表面粗さ（Ｒｚ）を測定した。
その結果は、表２に示す通り、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂにおける上記弾性層２では、比較例２と同等の表面粗さが得られた。
【００７７】
【表１】
2005084134.tif 000003
【００７８】
【表２】
2005084134.tif 000004
【００７９】
次に、熱伝導、及び、熱定着のトナー画像の効果を測定するため、後述する電子写真方式の画像形成装置５０で上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂの試験を行った。
この試験では、トナーを離型させるため、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂの表面にフッ素系樹脂の上記離型層３を１０μｍ塗布した。
作製した上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂにおいて、後述する電子写真方式の画像形成装置５０で被転写体（Ｐ）の転写用紙を通紙して、トナー画像を連続して３０枚出力し、その時の、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂ表面中央部の温度低下を測定した。
又、同じ後述する電子写真方式の画像形成装置５０で、１辺４０ｍｍの正方形状のマゼンタ色ベタ画像を出力して画像評価を行った。
画像評価は、ベタ画像の画像均一度の点から良い（○）、悪い（×）の評価、及び、粒状度（値が小さいほど画質が良い）の評価を行った。
その結果は、表３に示す通り、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂでは比較例１と同等で、前述の基準である２０℃以下の温度低下を満たし、かつ、比較例２と同等の画像評価の結果となった。
又、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂについてのみ記述してきたが、同様に、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａに対しても同様の効果があったが、その説明が重複するので、以下のその説明は省略する。
【００８０】
【表３】
2005084134.tif 000005
【００８１】
従って、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂ、及び、上記加熱定着部材０の上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記定着装置１０の上記ベルト定着装置１０ｂを提供することが出来るようになった。
【００８２】
図４において、電子写真方法のプロセスでトナー画像を形成する上記画像形成装置５０は、図示の矢印（Ａ）方向に回動可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体５１のドラム形状の感光体ドラムと、上記像担持体５１のドラム形状の感光体ドラム上を均一に帯電する帯電手段５２と、上記帯電手段５２で均一に帯電された上記像担持体５１のドラム形状の感光体ドラムの表面５１ａに潜像を形成する潜像形成手段５３と、上記潜像形成手段５３で形成された潜像を現像してトナー画蔵を形成する現像手段５４と、上記現像手段５４で形成されたトナー画像を被転写体（Ｐ）の転写用紙上に転写する転写手段５５と、上記転写手段５５で被転写体（Ｐ）の転写用紙上に転写されたトナー画像（Ｔ）を定着する上記請求項１乃至１９の何れか一項に記載の上記加熱定着部材０を具備する上記請求項２０に記載の上記定着装置１０とからなり、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性もある。
【００８３】
上記画像形成装置５０の電子写真方法でトナー画像を形成する複写機は、上部には、原稿（Ｏ）の画像を読み取る原稿画像読取装置５６が配置されている。
他方、下部には、画像形成手段５７を載置して上記被転写体（Ｐ）の転写用紙を供給する給紙装置５８が配置されている。
【００８４】
上記原稿画像読取装置５６で、読み取る原稿（Ｏ）の原稿画像の画像データでトナー画像を形成する電子写真方法による、上記潜像形成手段５３のレーザーダイオードを発光させることにより、上記帯電手段５２で均一に帯電された上記像担持体５１のドラム形状の感光体ドラムの上記表面１１ａに潜像を形成する。
上記潜像形成手段５３のレーザーダイオードを発光させて形成した静電潜像を上記現像手段５４で顕像化してトナー画像を形成する。
【００８５】
上記現像手段５４で顕像化したトナー画像は、上記転写手段５５で、上記給紙装置５８から搬送されて来る被転写体（Ｐ）の転写用紙に転写される。
上記転写手段５５で被転写体（Ｐ）の転写用紙に転写されたトナー画像は、上記加熱定着部材０の加熱定着ローラ０ａ、又は、図示しない上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記定着装置１０にて加熱と加圧後に、被転写体（Ｐ）の転写用紙は排紙ローラ５９によって排紙トレイ６０に排紙されて収納される。
【００８６】
他方、上記像担持体５１のドラム形状の感光体ドラムの上記表面５１ａは、被転写体（Ｐ）の転写用紙にトナー画像を転写した後に、上記像担持体５１のドラム形状の感光体ドラムの上記表面５１ａに付着した残留トナーを、クリーニング手段６１によって掻き落とされてクリーニングされて、次工程の画像形成に備えるようになっている。
【００８７】
従って、表面平滑性、ゴム硬度と熱伝導の両方に優れ、高品質のトナー画像が高速で省エネルギーで熱定着して形成される耐熱性で耐久性のある上記加熱定着部材０の上記加熱定着ローラ０ａ、又は、図示しない上記加熱定着ベルト０ｂを具備する上記画像形成装置５０を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態例を示す加熱定着部材を説明する拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す加熱定着部材を具備する定着装置を説明する拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示す加熱定着部材を具備する定着装置を説明する拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示す加熱定着部材を具備する画像形成装置を説明する説明図である。
【図５】従来の加熱定着部材を具備する定着装置、並びに画像形成装置を説明する説明図である。
【図６】従来の他の加熱定着部材を具備する定着装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
０    加熱定着部材
０ａ    加熱定着ローラ
０ｂ    加熱定着ベルト
１    基体
１ａ    金属ローラ
１ｂ    金属ベルト
１ｃ    耐熱性樹脂ベルト
１ｄ    積層ベルト
２    弾性層
２ａ    内側弾性層
２ｂ    外側弾性層
３    離型層
１０    定着装置
１０ａ    ロール定着装置
１０ｂ    ベルト定着装置
１１    加熱体
１１ａ    ハロゲンヒータ
１１ｂ    加熱ローラ
１２    加圧部材
１３    加熱定着ニップ部
１４    定着搬送経路
１５    定着ローラ
５０    画像形成装置
５１    像担持体
５１ａ    表面
５２    帯電手段
５３    潜像形成手段
５４    現像手段
５５    転写手段
５６    原稿画像読取装置
５７    画像形成手段
５８    給紙装置
５９    排紙ローラ
６０    排紙トレイ
６１    クリーニング手段
１００    加熱定着部材
１０１    加熱定着ローラ
１０１ａ    芯金
１０１ｂ    粘着防止層
１０１ｃ    定着ベルト
１０２    弾性層
１１０    熱定着装置
１１１    加熱体
１１１ａ    ハロゲンヒータ
１１１ｂ    加熱ローラ
１１２    加圧ローラ
１１３    定着ローラ
１５０    画像形成装置
１５１    感光体ドラム
１５２    帯電装置
１５３    レーザ走査ユニット
１５４    現像器
１５５    転写器
【図１】
2005084134.tif 000006
【図２】
2005084134.tif 000007
【図３】
2005084134.tif 000008
【図４】
2005084134.tif 000009
【図５】
2005084134.tif 000010
【図６】
2005084134.tif 000011