(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基層と、前記基層の外側に形成されたゴム層と、前記ゴム層の外側に形成された表層と、を有するフィルムと、
前記フィルムに接触する加圧部材と、
を備え、前記フィルムと前記加圧部材とが接触するニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記表層は総面積が前記表層の表面積の１％以上４０％以下を占める多数の穴を有し、前記表層上の電荷が前記穴から前記弾性層及び前記基層を介して電気的接地に至る導電経路が形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記表層は、導電材料を含有しないフッ素樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記基層は金属で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記フィルムの内面に接触するヒータを有し、前記ヒータは前記フィルムを介して前記加圧部材と共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
基層と、前記基層の外側に形成されたゴム層と、前記ゴム層の外側に形成された表層と、を有するフィルムであって、ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置で用いられるフィルムにおいて、
前記表層は総面積が前記表層の表面積の１％以上４０％以下を占める多数の穴を有し、前記弾性層及び前記基層は、前記表層上の電荷が前記穴を介して電気的接地に至る導電経路の一部を形成していることを特徴とするフィルム。
【請求項６】
前記表層は、導電材料を含有しないフッ素樹脂で形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム。
【請求項７】
前記基層は金属で形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）、及びその定着装置で用いられるフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する加熱定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式のものがある。特許文献１、特許文献２、特許文献３にはこのフィルム加熱方式の定着器が記載されている。フィルム加熱方式の定着器は、セラミックス製の基板上に通電発熱体を有するヒータと、このヒータに接触しつつ回転する定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。未定着トナー像を担持する記録材は定着器のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材の担持する未定着トナー像は記録材上に加熱定着される。この定着器は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間（ウォームアップタイム）が短いというメリットを有する。従って、この定着器を搭載する画像形成装置は、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：Ｆｉｒｓｔ  ＰｒｉｎｔＯｕｔ  Ｔｉｍｅ）を短くできる。またこのタイプの定着器は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【特許文献１】特開平１０−１０８９３号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３０３号公報
【特許文献３】特開２００２−３４１６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記定着器の有する定着フィルムは、基層と、その基層の外周面上に設けられている弾性層と、その弾性層の外周面上に設けられている離型層と、を有する。この定着フィルムにおいて記録材が担持する未定着トナー像と接触する離型層には、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素樹脂からなるチューブ、またはＰＴＦＥ，ＰＦＡなどのフッ素樹脂の単体、若しくはブレンドでコーティングしたものを用いている。これらのフッ素樹脂からなる離型層は、電気的に絶縁であり、離型層表面が帯電した場合、なかなか減衰しない。低湿環境下で高速の画像形成装置を用いる場合、記録材後端がニップ部通過時に定着フィルムの離型層と剥離する瞬間に剥離放電が起きる。離型層が絶縁の場合、剥離放電による帯電跡が離型層表面で減衰せずに残ってしまう。この帯電跡が残ってしまうと、定着フィルムが一回転した後のニップ部中で帯電跡が記録材上の未定着トナーを静電的に剥ぎ取り、さらに定着フィルムが一回転した後の記録材上に吐き出す画像不良（剥離オフセット）を起こしてしまうことがある。
【０００４】
剥離オフセットを防止するために、定着フィルムの離型層に特開２００２−３４１６８６号公報のように導電材料を添加する方法が考えられる。しかしフッ素樹脂に離型性の劣る不純物を混ぜてしまうと、定着フィルム表面の離型性即ち離型層の離型性が低下してしまう。紙を不透明にし、白色度を向上させる目的で紙に添加される添料として、近年多く使用されている炭酸カルシウムを含む記録材で長期の耐久を行った場合、離型層に紙から遊離した炭酸カルシウムが付着し、そこを基点にトナーなども付着してしまう。すると定着フィルム表面の離型性が悪化し、定着フィルムに汚れが蓄積し、オフセットなどの画像不良を発生させてしまうといった問題があった。またフッ素樹脂に不純物を混ぜてしまうため、耐磨耗性が低下し耐久性も低下してしまう可能性も考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、フィルムの表層は剥離オフセット抑制と離型性を両立することができるようにした定着装置、及びその定着装置で用いられるフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る定着装置の構成は、
基層と、前記基層の外側に形成されたゴム層と、前記ゴム層の外側に形成された表層と、を有するフィルムと、
前記フィルムに接触する加圧部材と、
を備え、前記フィルムと前記加圧部材とが接触するニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記表層は総面積が前記表層の表面積の１％以上４０％以下を占める多数の穴を有し、前記表層上の電荷が前記穴から前記弾性層及び前記基層を介して電気的接地に至る導電経路が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るフィルムの構成は、
基層と、前記基層の外側に形成されたゴム層と、前記ゴム層の外側に形成された表層と、を有するフィルムであって、ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置で用いられるフィルムにおいて、
前記表層は総面積が前記表層の表面積の１％以上４０％以下を占める多数の穴を有し、前記弾性層及び前記基層は、前記表層上の電荷が前記穴を介して電気的接地に至る導電経路の一部を形成していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィルムの表層は剥離オフセット抑制と離型性を両立することができるようにした定着装置、及びその定着装置で用いられるフィルの提供を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１０】
[実施例]
（１）画像形成装置例
図１１は本発明に係る加熱用回転体を具備する像加熱装置を加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式のレーザープリンタであって、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）より入力する画像情報に応じた画像を記録材に形成する。
【００１１】
本実施例に示す画像形成装置は、外部装置からプリント指令を入力すると、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）５１を矢印方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動する。その感光ドラム５１は感光ドラム５１の外周面（表面）が帯電器５２により所定の極性・電位に一様に帯電される。その感光ドラム５１表面の帯電面に対して露光手段としてのレーザースキャナ５３により画像情報の書き込みがなされる。レーザースキャナ５３は、外部機器からプリンタに入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じて変調されたレーザー光Ｌを出力する。そしてレーザースキャナ５３はそのレーザー光Ｌにより感光ドラム５１の帯電面を走査露光する。これにより、感光ドラム５１表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器５４によりトナー（現像剤）を用いてトナー画像（現像像）として現像される。感光ドラム５１表面のトナー画像（以下、トナー像と記す）は感光ドラム５１の回転によって感光ドラム５１表面とこの感光ドラム５１表面に対向して配置されている転写ローラ５７の外周面（表面）との間の転写ニップ部に送られていく。
【００１２】
以上が画像形成部の構成である。
【００１３】
一方、給送カセット５８のシート積載台５８ａ上に積載されている記録材（転写用紙、ＯＨＰシート）Ｐは、所定の制御タイミングで駆動される給送ローラ５９により一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ６０と搬送コロ６０ａとによりレジスト部へと送られる。レジスト部では、記録材Ｐの先端をレジストローラ６１とレジストコロ６１ａ間のニップ部で一旦受け止めて記録材Ｐの斜行矯正を行い、所定の搬送タイミングでその記録材Ｐを転写ニップ部へと給送する。即ち、レジスト部では、感光ドラム５１表面のトナー像の先端部位が転写ニップ部に到達したとき、記録材Ｐの先端部位も転写ニップ部に到達するように記録材Ｐの搬送タイミングが制御される。
【００１４】
転写ニップ部に給送された記録材Ｐは感光ドラム５１と転写ローラ５７とにより挟持搬送される。そしてその記録材Ｐの搬送過程において転写ローラ５７に印加される転写バイアスにより感光ドラム５１表面のトナー像が記録材Ｐに転写され、記録材Ｐはそのトナー像を後述の加熱定着装置（定着器）６２の定着フィルム１０側の面上に担持する。転写ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材Ｐは感光ドラム５１表面から分離されて加熱定着装置６２へと搬送される。
【００１５】
加熱定着装置６２は、未定着トナー像を担持した記録材Ｐに後述のニップ部（定着ニップ部）Ｆで熱と圧力を付与することによって未定着トナー像を記録材Ｐに加熱定着し、その記録材Ｐをニップ部Ｆから排出する。
【００１６】
加熱定着装置６２のニップ部Ｆから排出された記録材Ｐは中間排出ローラ６３により排出ローラ６４に搬送される。そして排出ローラ６４がその記録材Ｐを排出トレイ６５上に排出する。
【００１７】
記録材Ｐ分離後の感光ドラム５１表面は、クリーナー５５により転写残トナーが除去され、繰り返して作像に供される。
【００１８】
本実施例の画像形成装置は、感光ドラム５１と帯電器５２と現像器５４とクリーナー５５を一体化してプロセスカートリッジ５６としている。そしてそのカートリッジ５６はプリンタの筐体を構成する画像形成装置本体６６に対して取り外し可能に装着されている。
【００１９】
画像形成装置本体６６には冷却ファン６７が設けられている。この冷却ファン６７は、適宜回転され、外気をプリンタ本体６６内に取り込んで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。冷却ファン６７の近傍には、サーミスタ等の温度検知手段６８が設けられ、冷却ファン１６によって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置が設置されている環境の温度を検知する。そして、その検知結果を加熱定着装置６２の温度制御シーケンスにフィードバックしている。
【００２０】
給送カセット５８のシート積載台５８ａにはサイズの異なる各種記録材を積載するための移動可能な規制ガイド（不図示）が設けられている。その規制ガイドを記録材Ｐのサイズに応じて変位させその記録材Ｐをシート積載台５８ａ上に積載することによって、サイズの異なる各種記録材を給送カセット５８から給送ローラ５９により一枚ずつピックアップすることができる。
【００２１】
（２）加熱定着装置
以下の説明において、加熱定着装置及び加熱定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。また長手方向とは後述する加熱用回転体の回転方向に直交する方向でもある。短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。
【００２２】
図１は加熱定着装置６２の一例の横断側面模型図である。図２は図１の加熱定着装置６２を記録材Ｐの導入側から見た図である。図３は定着フィルム１０の横断側面模型図である。図４は定着フィルム１０の離型性層１３の穴１３ｈの説明図である。図５は定着フィルム１０の離型性層１３の穴１３ｈとトナーの関係の説明図である。この加熱定着装置６２は、加圧ローラ２０を回転駆動し定着フィルム１０を加圧ローラ２０の搬送力により回転させる加圧ローラ駆動方式・フィルム加熱方式の所謂テンションレスタイプの装置である。
【００２３】
本実施例に示す加熱定着装置６２は、加熱体としてのヒータ３０と、加熱用回転体（可撓性部材）としての円筒状の定着フィルム１０と、加熱体保持部材としてのヒータホルダー４１と、剛性加圧部材としての加圧ステー４２と、を有する。また、加熱定着装置６２は、バックアップ部材としての加圧ローラ（加圧部材）２０を有する。ヒータ３０、定着フィルム１０、ヒータホルダー４１、加圧ステー４２及び加圧ローラ２０は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００２４】
２−１）
定着フィルム１０は、耐熱性と可撓性を有する材料によりエンドレスに形成されている基層１１と、その基層１１の外周面上に設けられているシリコーンゴムなどの弾性層１２と、その弾性層１２の外周面上に設けられている離型性層（表層）１３と、を有する。
【００２５】
基層１１として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により薄肉の可撓性を有するエンドレスベルトに形成したものを用いている。基層１１の材料は耐熱性樹脂に限られずより熱伝導率の高いＳＵＳ、Ｎｉ等の薄肉金属を用いるほうがより好ましい。
【００２６】
弾性層１２は、記録材Ｐの担持する未定着トナー像Ｔを包み込むことによって均一に熱を与えることができるため、記録材Ｐとトナー像Ｔとで形成される凹凸に追従し、ハーフトーン画像などでのガサツキを抑え、均一で十分な定着性を得るために必要である。また、弾性層１２は、弾性層１２の厚みが厚いほど記録材Ｐの担持するトナー像Ｔを包み込んで均一に記録材Ｐ面上に加熱定着させることができる。つまり、弾性層１２の厚みが厚いほど未定着トナー像Ｔの包み込み効果を向上させることができる。しかし、弾性層１２の厚みが厚すぎると熱容量が大きくなりすぎて定着フィルム１０の立ち上がりが遅くなってしまい、フィルム加熱方式特有のオンデマンド性が低下してしまう。そのため弾性層１２の厚みとしては５０μｍ以上５００μｍ以下としている。また、弾性層１２の熱伝導度としては高いほど好ましく、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、かかる熱伝導度を達成するようにＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ等の熱伝導性フィラーをシリコーンゴムに混入し、調整している。
【００２７】
上記弾性層１２の外周面上には、離型性層（以下、離型層と記す）１３として、フッ素樹脂であるパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）をコーティングしている。ＰＦＡは耐熱性、耐磨耗性に優れたフッ素樹脂であり、このＰＦＡからなる離型層１３の厚みは、耐久性の観点から５μｍ以上であることが必要である。また離型層１３が厚すぎると、熱伝導度が下がってしまい定着性に悪影響を与えてしまうことから、３０μｍ以下にする必要がある。以上に述べたように、耐久性と定着性を両立させるためには、離型層１３の厚みとしては５μｍ以上３０μｍ以下としている。
【００２８】
図４に示すように、離型層１３の外周面（表面）全域には平均直径数μｍ程度の穴１３ｈが無数にあいている。この穴１３ｈは離型層１３を厚み方向に貫通し弾性層１２に通じている。離型層１３に穴１３ｈを形成するには、離型層１３の厚み、ＰＦＡコーティングの焼成条件や、ＰＦＡ塗料の粘度、ＰＦＡ塗料の添加物の配合などを適正に調整することで、離型層１３に均一な径、均一な分布の穴１３ｈを得ることができる。また、この穴１３ｈの平均径（＝平均開口径）は、トナー像Ｔのトナーｔが穴１３ｈに入り込んで詰らないようにトナーｔの平均粒径よりも小さいことが必要がある（図５の（ａ））。穴１３ｈの平均径がトナーｔの平均粒径よりも大きい場合には、図５の（ｂ）に示すように穴１３ｈにトナーｔが詰まり、そこを基点にトナーｔの蓄積が拡がり、定着フィルム汚れにいたる可能性がある。また、離型層１３の全表面積における穴１３ｈの総面積の割合を開口率と定義すると、開口率が小さ過ぎると剥離オフセットなどの画像不良になる場合がある。また開口率が大き過ぎると離型層１３が削れやすくなり定着フィルム１０の耐久性が悪化し、定着フィルム汚れに至りやすくなる。開口率についての詳細は後述する。
【００２９】
定着フィルム１０において、定着フィルム１０の外径は熱容量が抑えられるため小さい方が好ましい。しかしながら、外径を小さくしすぎるとニップ部Ｆの幅が細くなってしまうために極度に小さくすることはできない。弾性層１２の厚みに関しても、上述したように薄すぎれば包み込み効果が低下し、厚すぎると熱容量が増え、立ち上がりが遅くなってしまうので適度な厚みが必要である。
【００３０】
従って、本実施例の定着フィルム１０は、画像形成装置の速度（プロセススピード）等の条件を考慮し、基層１１の材料にはＳＵＳを用い、基層１１の肉厚は３５μｍ、基層１１の内径は３０ｍｍとしている。弾性層１２の膜厚は２１０μｍとし、熱伝導率は１．３Ｗ／ｍ・Ｋとしている。離型層１３としては、ＰＦＡのコーティングを用い、離型層１３の厚みは１４μｍである。
【００３１】
２−２）ヒータホルダー
ヒータホルダー４１は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により横断面半円形状樋型に形成されている。このヒータホルダー４１は、熱伝導率が低いほどヒータ３０により定着フィルム１０内面を加熱するときの熱効率が高くなる。よってヒータホルダー４１を形成する耐熱性樹脂中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包してあっても良い。ヒータホルダー４１の下面（加圧ローラ２０側の面）には、ヒータホルダー４１の長手方向に沿って凹溝４１ａが設けられている。そしてこの凹溝４１ａからヒータ３０の後述する保護摺動層３４が露出するように凹溝４１ａによりヒータ３０の基板３１を保持している。そしてそのヒータホルダー４１の外周には定着フィルム１０がルーズに外嵌されている。定着フィルム１０が外嵌されたヒータホルダー４１は、ヒータホルダー４１の長手方向両端部が装置フレーム（不図示）に保持されている。
【００３２】
２−３）加圧ローラ
加圧ローラ２０は、芯軸部２３と、その芯軸部２３の外周面上に設けられている弾性層２２と、を有する。
【００３３】
芯軸部２３は、アルミ、或いは鉄などの材料により丸軸状に形成されている。芯軸部２３の材料はアルミ、或いは鉄などに限られず高強度、低熱容量で断熱効果の高いセラミック多孔質体を用いても良い。
【００３４】
弾性層２２は、シリコーンゴム（ソリッドゴム層）、或いは断熱効果をもたせるためにシリコーンゴムを発泡して形成されたスポンジ層などからなる。弾性層２２は、シリコーンゴム、或いはスポンジ層に限られずより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴム層内に中空フィラーや、あるいは吸水性ポリマーおよび水を添加することで形成された多孔質を有する気泡ゴム層などでもよい。
【００３５】
この加圧ローラ２０は、定着フィルム１０の下方においてヒータホルダー４１に保持されているヒータ３０と並列に配置されている。そしてこの加圧ローラ２０は、芯軸部２３の長手方向両端部が上記装置フレームに回転自在に保持されている。
【００３６】
ところで、加圧ローラ２０の熱容量が定着フィルム１０よりも大きく、また加圧ローラ２０の熱伝導率が少しでも大きいと、定着フィルム１０表面から熱を吸収しやすくなり、定着フィルム１０表面温度が上昇しにくくなる。従って加圧ローラ２０においては、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質（材料）を用いる方が、定着フィルム１０表面温度の立ち上がり時間に有利である。しかし、高速の画像形成装置で記録材Ｐとして厚紙などをニップ部Ｆに通紙（導入）する場合には、加圧ローラ２０の熱容量が小さ過ぎると、加圧ローラ２０への蓄熱の効果が期待できず、加圧ローラ２０の表面温度が低下してしまう。そのため、トナー像Ｔの厚紙への定着性が悪化してしまう。よって加圧ローラ２０の熱容量は、画像形成装置のプロセススピードなどを考慮して決める必要がある。
【００３７】
比較的高速の画像形成装置に搭載される加熱定着装置６２では、ニップ部Ｆにおいて適正なニップ幅が形成でき、かつ熱容量をある程度確保する必要があることから、肉厚が３．５ｍｍのソリッドゴムを用いて弾性層２２を形成した加圧ローラ２０を使用した。そしてその加圧ローラ２０の外径をφ３０ｍｍとしている。
【００３８】
２−４）ヒータ
図６はヒータ３０の一例の構成模型図である。
【００３９】
ヒータ３０は、定着フィルム１０の内周面（基層１１の内周面）と接触しながら定着フィルム１０を急速加熱する板状発熱体である。このヒータ３０は長手方向に細長い基板３１を有する。基板３１は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板である。その基板３１の表面（加圧ローラ２０側の面）には、基板３１の長手方向に沿って例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層３２がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。通電発熱抵抗層３２は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度である。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２に給電するための給電電極３３，３３が基板３１の長手方向両端部の内側に設けられている。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２の熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層３２を保護する保護摺動層３４を設けてあってもよい。ただし、保護摺動層３４の厚みは十分薄く、通電発熱抵抗層３２の表面性を良好にする程度が好ましい。保護摺動層３４の例として、フッ素樹脂層を単独ないしは混合して通電発熱抵抗層３２に被覆することが考えられる。フッ素樹脂としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）等が用いられる。また、フッ素樹脂としては、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＣＴＥＦ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等が用いられる。また、保護摺動層３４としては、グラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜潤滑剤、ガラスコート等の保護摺動層が考えられる。
【００４０】
上記ヒータ３０において、基板３１として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、通電発熱抵抗層３２は基板３１の裏面（加圧ローラ２０と反対側の面）に形成してあっても良い。
【００４１】
２−５）加圧ステー
加圧ステー４２は剛性を有する金属等の材料により横断面下向きＵ字形状に形成してある。この加圧ステー４２は、定着フィルム１０の内側においてヒータホルダー４１の上面（加圧ローラ２０と反対側の面）の短手方向中央に配置されている。そして加圧ステー４２は、加圧ステー４２の長手方向両端部を加圧ばね等の加圧手段により加圧ローラ２０の軸線に向けて付勢することによってヒータ３０の基板３１の表面を定着フィルム１０を介して加圧ローラ２０表面に加圧している。これにより加圧ローラ２０の弾性層２２が基板３１に沿って弾性変形する。これによって加圧ローラ２０表面と定着フィルム１０表面との間にトナー像Ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｆが形成される。
【００４２】
（３）加熱定着装置の加熱定着動作
制御手段としての回転駆動・温調制御部４３は、プリント指令に応じて所定の回転駆動制御シーケンスを実行し、駆動源であるモータＭを駆動して加圧ローラ２０の芯軸部２３の長手方向端部に設けられている駆動ギアＧを回転させる。これにより加圧ローラ２０は所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転する。その際、ニップ部Ｆにおける加圧ローラ２０表面と定着フィルム１０表面との摩擦力によって定着フィルム１０に加圧ローラ２０の回転方向とは逆向きに回転する回転力が作用する。これにより、定着フィルム１０は、定着フィルム１０内面がヒータ３０の保護摺動層３４に接触しながらヒータホルダー４１の外周を加圧ローラ２０と略同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。
【００４３】
また、回転駆動・温調制御部４３は、プリント指令に応じて所定の温度制御シーケンスを実行し、電源３７からヒータ３０の給電電極３３，３３を通じて通電発熱抵抗層３２に通電する。その通電により通電発熱抵抗層３２が発熱しヒータ３０は急速昇温して定着フィルム１０を加熱する。ヒータ３０の温度は基板３１の裏面に設けられている温度検知手段としてのサーミスタ等の温度検知素子３５により検知され、その温度検知素子３５はヒータ３０の温度検知信号を制御部４３に出力する。この温度検知素子３５は、ヒータ３０の長手方向におけるニップ部Ｆの記録材搬送領域においてプリンタに使用可能な各種サイズの記録材Ｐが必ず通過する領域に配置されている。回転駆動・温調制御部４３は、温度検知素子３５から温度検知信号を取り込み、その温度検知信号に基づいてヒータ３０が所定の温調温度（目標温度）を維持するように通電発熱抵抗層３２への通電を制御する。つまり、回転駆動・温調制御部４３は、温度検知素子３５からの温度検知信号に基づきヒータ３０が所定の温調温度を維持するように通電発熱抵抗層３２に印加される電圧のデューティー比や波数などを適切に制御している。
【００４４】
加圧ローラ２０及び定着フィルム１０の回転が安定し、かつヒータ３０の温度が所定の温調温度に維持された状態で、未定着トナー像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｆの記録材搬送領域内に導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｆで定着フィルム１０表面と加圧ローラ２０表面とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはヒータ３０により加熱されている定着フィルム１０の熱とニップ部Ｆの圧力が加えられ、その熱と圧力によってトナー像Ｔは記録材Ｐの面上に加熱定着される。
【００４５】
ここで、上記温度検知素子３５は基板３１の裏面に限られずＳＵＳなどの板バネ（不図示）等の支持部材によって定着フィルム１０内面に弾性的に接触させるようにしてもよい。
【００４６】
また、ヒータ３０の基板３１の裏面には、サーモスイッチ、温度ヒューズ等のサーモプロテクタ３６が配置されている。サーモプロテクタ３６の入力端子（不図示）は電源３７と直列接続され、出力端子（不図示）はヒータ３０の通電発熱抵抗層３２に直列接続されている。これにより、ヒータ３０が温度検知素子３５の故障等により暴走状態になったときにヒータ３０の異常昇温をサーモプロテクタ３６が検出し、通電発熱抵抗層３２への通電をシャットダウンする構成となっている。
【００４７】
（４）定着フィルムの離型層表面の開口率の説明
本実施例では、上述したように定着フィルム１０の弾性層１２の外周面上に、ＰＦＡの離型層１３をコーティングさせている。そしてその離型層１３表面の全域には離型層１３の厚み方向に無数の穴１３ｈが開いているが、この無数の穴１３ｈの平均径（＝平均開口径）が定着フィルム１０表面の離型性に影響を与えている。図５の（ｂ）に示すように、穴１３ｈの開口径がトナーｔの粒径よりも大き過ぎると、穴１３ｈにトナーｔや紙紛が詰まりやすくなり、これを基点にトナーｔや紙紛などの付着が拡大し、定着フィルム１０表面が汚れる原因になりやすい。穴１３ｈの開口径がトナーｔの粒径よりも小さければ、穴１３ｈにトナーｔが詰まることも無いため、定着フィルム１０表面の汚れの基点になることもない。そのため離型層１３表面の無数の穴１３ｈの平均開口径はトナーｔの粒径よりも小さいことが必要である。以下、離型層１３表面の無数の穴１３ｈの平均開口径を「離型層１３表面の平均開口径」と記す。
【００４８】
本実施例で使用する画像形成装置のトナーｔの平均粒径は６．０μｍである。また、粒径の小さなトナー（＝微粉）が多いと、現像時、感光ドラム５１表面の非露光部にこの微紛が付着しやすくなってしまい、ハーフトーンのような画像が記録材Ｐ上に転写される画像不良（＝カブリ）が悪化してしまう。このカブリを軽減させるために、４．０μｍ以下のトナーを微紛と定義し、この微紛が個数％で２０％以下になるように分級処理をしている。
【００４９】
ここで、離型層１３表面の平均開口径と定着フィルム汚れの関係を調べるために、離型層１３表面の平均開口径が異なる定着フィルム１０を組み込んだ複数の定着器を用意した。それぞれの定着器における定着フィルム１０の離型層１３表面の平均開口径は、それぞれ１μｍ、３μｍ、５μｍ、７μｍ、９μｍである。また、各平均開口径１μｍ、３μｍ、５μｍ、７μｍ、９μｍの定着フィルム１０において、離型層１３表面の開口径の分布を調べると正規分布をしている。また、各平均開口径１μｍ、３μｍ、５μｍ、７μｍ、９μｍの定着フィルム１０において、離型層１３表面の開口径の標準偏差は約０．８であった。
【００５０】
この定着器を画像形成装置に搭載し、５万枚の耐久を行い、耐久後の画像を確認した。通紙耐久は、プロセススピード２６６ｍｍ／ｓｅｃ、１分間当り４３枚の印字枚数（以下、４３ｐｐｍと記す）の画像形成装置を用い、記録材は普通紙としてＥｘｔｒａ８０ｇ（Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２）を用いた。
【００５１】
その結果を表１に示す。ここで表中の○、×について説明する。○は定着フィルム１０の離型層１３にほとんど汚れが無い、良好なレベルを示している。△は離型層１３の汚れは軽微に発生しているが、画像には問題が無くＯＫレベルを示している。×は離型層１３に汚れが付着し、画像不良が発生するＮＧレベルを示している。
【００５２】
【表１】
0005173457.tif 000002
【００５３】
離型層１３表面の平均開口径がトナー粒径より十分小さい２μｍ、３μｍでは、耐久後の離型層１３表面に汚れはほとんどなく、画像不良もない良好な結果であった。これは、トナー粒径４μｍ以下の微紛の個数％が２０％以下になるような分級処理をしているためである。そのため離型層１３表面の平均開口径が３μｍ程度であれば、トナーｔの大多数は離型層１３表面の穴１３ｈの開口径よりも大きいため、離型層１３表面の穴１３ｈに詰まるようなことは少ない。
【００５４】
離型層１３表面の平均開口径がトナー平均粒径よりわずかに小さい４μｍでは、離型層１３表面の穴１３ｈの開口径がトナー粒径よりも大きいものがある程度存在する。そのため、離型層１３表面の穴１３ｈに詰まったトナーを基点に定着フィルム１０がわずかに汚れてしまった。しかし画像上に不良は見られず問題ないレベルであった。
【００５５】
離型層１３表面の平均開口径がトナー平均粒径に近い値である５μｍ、６μｍでは、離型層１３表面の穴１３ｈの開口径の分布とトナーｔの分布を考慮すると、多くのトナーｔが離型層１３表面の穴１３ｈの開口径よりも小さい。そのため、離型層１３表面の穴１３ｈにはトナーｔが詰まりやすい。そのため耐久により、離型層１３表面の穴１３ｈに詰まったトナーｔを基点に付着物の汚れは拡大し、定着フィルム汚れによる画像不良が発生してしまった。
【００５６】
次に離型層１３表面の穴１３ｈの開口径の分布が異なる定着フィルム１０を準備し、上記と同様の実験を試みた。定着フィルム汚れの結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
0005173457.tif 000003
【００５８】
表２の結果より、離型層１３表面の平均開口径が小さいほど離型層１３表面の開口径の標準偏差がばらついても定着フィルム汚れには至らなかった。逆に離型層１３表面の平均開口径が大きくなると離型層１３表面の開口径の標準偏差が小さくても定着フィルム汚れは発生してしまうことが確認できる。
【００５９】
トナー粒径で個数％が２０％以下に分級される粒径の閾値（本実施例では４μｍ）をｒ（＜２０％）とし、離型層１３表面の平均開口径と離型層１３表面の開口径の標準偏差をそれぞれμとσとする。すると、表１と表２より、定着フィルム汚れが良い結果（ランク：○）を得られたものは、下記の関係式を満足している。
μ＋σ≦ｒ（＜２０％）
この式は、離型層１３表面の平均開口径μに離型層１３表面の開口径の標準偏差σを足した値が、トナー分級の粒径閾値ｒ（＜２０％）よりも小さい、又は等しいことを表している。本実施例の離型層１３表面の開口径は、正規分布であるため、離型層１３表面の平均開口径μより±σの領域内には、開口径の６７％が存在する。つまりμ＋σよりも大きい開口径は、（１００−６７）／２＝１６．５％存在する。またトナー分級の粒径閾値ｒ（＜２０％）よりも小さいトナーは２０％存在する。
【００６０】
図７はトナー粒径と離型層１３表面の開口径の確率分布の説明図である。
【００６１】
図７において、（ｂ）はμ＋σ＝ｒ（＜２０％）の時の確率分布図である。この場合にはトナー粒径と離型層１３表面の開口径の確率分布が重なり合う領域が３６．５％（２０％＋１６．５％）になっている。トナー粒径と離型層１３表面の開口径の確率分布で重なりあう領域がこの程度ならば、定着フィルム汚れの結果は良好であることを示す。（ａ）はμ＋σ＜ｒ（＜２０％）の時の確率分布図である。この場合はトナー粒径と離型層１３表面の開口径の確率分布が（ｂ）の重なり合う領域３６．５％よりも小さい。つまり、離型層１３表面の開口径がトナー粒径よりも大きい確率は（ａ）の場合よりもより小さく、定着フィルムが汚れにくいことを示している。（ｃ）はμ＋σ＞ｒ（＜２０％）の時の確率分布図である。この場合はトナー粒径と離型層１３表面の開口径の確率分布が（ｂ）の重なり合う領域３６．５％よりも広くなっている。つまり、離型層１３表面の開口径がトナー粒径よりも大きい確率は（ａ）の場合よりもより大きく、定着フィルムが汚れやすいことを示している。
【００６２】
次に、離型層１３について前述のように定義した開口率の大小によっても定着フィルム１０の性能が変わってくる。
【００６３】
図８は離型層１３の開口率と定着フィルム１０の性能との関係の説明図である。
【００６４】
図８の（ａ）に示すように離型層１３の開口率が小さいと、トナーｔや紙紛が詰まるような穴１３ｈが少ないため、ＰＦＡ特有の高い離型性を発揮することが可能である。そのため、耐久を通じて定着フィルム１０は汚れにくい性能を有することができる。また離型層１３は弾性層１２を覆う膜としての強度も十分であるため、長期の耐久においても削れにくく弾性層１２が露出するようなことは少ない。その一方で、何らかの理由で離型層１３表面が帯電した場合、電荷ｅが離型層１１から弾性層１２に流れる経路が少ない。よって離型層１３表面が帯電すると電位が減衰しにくい傾向を有する。一般的に、低温低湿環境下などで高速の画像形成装置で記録材Ｐをニップ部Ｆに通紙する場合、記録材Ｐ後端がニップ部Ｆ通過時に定着フィルム１０と剥離する瞬間に剥離放電が起きる。ここで離型層１３の開口率が低い場合、剥離オフセットが発生してしまうことがある。
【００６５】
次に図８の（ｂ）に示すように離型層１３の開口率が大きい場合を考える。離型層１３の開口率が大きいと、離型層１３表面上に帯電した電荷ｅが弾性層１２に流れる経路が多いため、離型層１３表面が帯電しても減衰しやすい傾向を有する。そのため剥離オフセットは発生しにくい。その一方で、離型層１３の開口率が大きいと、離型層１３の穴１３ｈ同士が近いため、穴１３ｈに詰まった紙紛やトナーｔなどが別の付着物によって繋がりやすく、耐久によって離型層１３にトナーｔなどの汚れが蓄積してしまう可能性がある。離型層１３にトナーｔなどの汚れが蓄積すると、その汚れが記録材に転移してしまい、画像不良になってしまう。
【００６６】
また離型層１３の開口率が大きくなってくると、離型層１３の膜としての強度が低下し、離型層１３が削れやすくなってくる。そのため長期の通紙耐久を実施すると、離型層１３が削れてしまい、弾性層１３が露出することがある。こうなると弾性層１３が露出した部分にトナーｔなどが蓄積し、画像不良に至ることもある。
【００６７】
以上のように、離型層１３の開口率が小さいと離型層１３表面が帯電しやすくなり、離型層１３の開口率が大きいと定着フィルム汚れや耐久性悪化を招きやすい傾向となる。
【００６８】
ここで、離型層１３について前述のように定義した開口率を算出する場合の穴１３ｈについて説明する。
【００６９】
図９は離型層１３の開口率を算出する場合に穴１３ｈとして做す窪みの一例を表わす説明図である。
【００７０】
離型層１３の開口率を算出するときには、図９の（ａ）に示すような穴１３ｈだけでなく、（ｂ）に示すように離型層１３が窪んでいる箇所１３ｄ１の面積も穴１３ｈの面積に含ませて計算する必要がある。離型層１３が窪んでいる箇所１３ｄ１は、見た目には穴が塞がっているが、その窪んでいる箇所１３ｄ１の離型層１３の膜の下には穴１３ｄ２があいていて弾性層１２に通じていることがあるからである。このような場合にも帯電電位の減衰に効果がある。また離型層１３の窪んでいる箇所には、（ｃ）に示すように弾性層１２まで貫通していない窪んでいる個所１３ｄ３もある。その窪んでいる個所１３ｄ３は離型層１３の窪んでいない箇所よりも離型層１３の膜厚が薄い。離型層１３の膜厚と離型層１３の表面側の電位の関係は比例関係にあり、膜厚が薄いほうが、同じ電荷ｅを帯電した場合に、離型層１３の表面側の電位は厚みに比例して低くなる。
【００７１】
ここで、離型層１３の膜厚をｄ、離型層１３の誘電率をεとする。離型層１３の単位面積Ｓの表面側に帯電した電荷量をＱ［Ｃ］、弾性層１２側に帯電した電荷量を−Ｑ［Ｃ］とすると、離型層１３の表面側と弾性層１２側に形成される平行電界Ｅ［Ｖ／ｍ］は、ガウスの法則により次式で表される。
【００７２】
Ｅ＝Ｑ  ／εＳ
これより、離型層１３の弾性層１２側がＧＮＤとすると離型層１３の表面側の電位Ｖは次式となる。
【００７３】
Ｖ＝Ｅｄ＝ｄＱ  ／εＳ
上記の式より表面電位Ｖは離型層１３の膜厚ｄに比例するため、離型層１３のうち窪んでいる個所は、ある電荷量を帯電しても、窪んでいない個所よりも電位は低く抑えられている。
【００７４】
このように、離型層１３において、穴１３ｈだけでなく窪み１３ｄ１，１３ｄ３も帯電電位の低下に効果があるため、開口率として数える必要がある。
【００７５】
離型層１３の開口率と定着フィルム１０の性能の関係を確認するために、異なる開口率を持つ離型層１３を具備する定着フィルム１０を組み込んだ複数の定着器を用意し、画像、離型性、耐久性を評価した。異なる開口率として０．５％、１％、３％、１０％、３０％、４０％、５０％を持つ離型層１３を具備する定着フィルム１０を用意した。この各定着フィルム１０において、離型層１３表面の平均開口径は約２μｍ、離型層１３表面の開口径の標準偏差は約０．８である。上記の各定着フィルム１０と比較する比較例１の定着フィルムとしては、離型層表面が開口率０％つまり穴の一切開いてない定着フィルムを用いている。また比較例２の定着フィルムとしては、離型層にイオン導電性の材料である有機リン塩を添加し、表面抵抗が１×１０８Ω／□程度に調整された定着フィルムを使用する。
【００７６】
上記各定着フィルム１０の離型層１３の開口率の測定方法として、下記の方法を用いた。即ち、ＫＥＹＥＮＣＥ社製電子顕微鏡ＶＥ−９８００により定着フィルム表面を２４００倍、加速電圧１０ｋＶで撮影し、離型層１３表面の穴及び窪みの面積の割合から算出する方法を用いた。
【００７７】
上記の異なる各開口率を持つ離型層１３を具備する定着フィルム１０と、比較例１、比較例２の定着フィルムを使用した場合に、低温低湿環境で画像確認を行い、剥離オフセットが発生するか確認した。またその後、炭酸カルシウムを含む記録材で２０万枚の通紙耐久を実施し、耐久後の定着フィルム汚れと、離型層の削れ具合を確認した。結果を表３に示す。
【００７８】
表中、剥離オフセットのランク○は発生せずに良好なレベルであることを示す。△はわずかに発生しているが、発生頻度も低く、問題にならないレベルであることを示す。×はレベルの悪いものが発生しＮＧであることを示す。
【００７９】
定着フィルム汚れのランクでは、○は良好な離型性を示している。△はわずかに離型層１３に付着物あるが画像には出ずＯＫなレベルを示している。×は離型層１３が汚れ画像不良にいたることを示している。
【００８０】
離型層の削れ具合（離型層の摩耗具合）によって確認できる耐久性のランクは、○は良好で問題ないレベルを示す。△は紙コバなど一部削れるが、搬送性や画像に影響ないレベルを示す。×は画像不良や搬送不良に至る削れが発生したことを示す。
【００８１】
【表３】
0005173457.tif 000004
【００８２】
低湿低温環境下での剥離オフセット評価の結果は、開口率が１％以上で問題ないレベルとなることがわかったが、より良好な画像を得るためには開口率３％以上である必要がある。比較例１のように、ＰＦＡのコーティングからなる離型層に穴が一切開いていない場合では、開口率０．５％以上に悪いレベルの剥離オフセットが発生してしまった。一方、比較例２では、離型層が適度な抵抗に調整されているために、剥離帯電による電荷ｅがすぐに減衰してしまうために、画像は良好であった。
【００８３】
次に２０万枚の通紙耐久の結果から、定着フィルム汚れを確認したところ、開口率４０％以上で問題ないレベルであったが、開口率３０％以上では特に良好な離型性を維持していた。比較例１では、開口率が０％であるために良好な離型性を保てていた。しかし比較例２では、開口率こそ０％であるものの、離型層のＰＦＡに不純物（有機リン塩）が添加されているため、離型層が純粋なＰＦＡからなるものよりも離型性が劣る。そして炭酸カルシウムが含まれている記録材で耐久を行ったため、炭酸カルシウムが離型層の不純物に付着し、そこからトナーが連鎖的に付着し画像不良に至ってしまった。
【００８４】
次に耐久後の離型層１３の磨耗具合を確認した。開口率３０％程度でＯＫであったが、開口率３０％以下のものでは特に良好な耐久性であった。開口率５０％のものは、紙コバ周辺から拡がった離型層１３の削れが、画像領域まで至ってしまっていた。この削れた領域にトナーが蓄積してしまい、画像不良を起こしてしまった。比較例１では、開口率が低いものと同様に良好な耐久性を示した。また比較例２においては、離型層に不純物（有機リン塩）が添加されているため、特に紙コバ付近の離型層が磨耗しており、離型性が低下してしまった。そのため紙コバ付近にトナーなどによる汚れが付着してしまい、画像不良に至ってしまった。
【００８５】
以上の結果から、開口率１％以上４０％以下の定着フィルム１０であれば、比較例１、比較例２では同時に達成は困難であった低温低湿環境下での剥離オフセット、長期耐久による定着フィルム汚れの防止や耐久性維持を同時に達成することが出来た。より好ましくは開口率３％以上３０％以下の定着フィルム１０であれば、比較例１、比較例２では同時に達成は困難であった低温低湿環境下での剥離オフセット、長期耐久による定着フィルム汚れの防止や耐久性維持を同時により確実に達成することが出来た。
【００８６】
[実施例２]
加熱定着装置の他の例を説明する。
【００８７】
本実施例に示す加熱定着装置は、実施例１の加熱定着装置６２の定着フィルム１０と異なる構成の定着フィルムを有する点を除いて、実施例１の加熱定着装置６２と同じ構成としてある。本実施例では、説明の簡略化のため、実施例１の加熱定着装置６２と同じ部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００８８】
図１０は本実施例の加熱定着装置６２における定着フィルム１０表面の離型層１３の中央領域Ａと端部領域Ｂを表わす図である。
【００８９】
本実施例の加熱定着装置６２の定着フィルム１０は、定着フィルム１０の長手方向において離型層１３表面の中央領域Ａと端部領域Ｂで開口率が異なることを特徴する。離型層１３表面の中央領域Ａとは記録材Ｐが担持するトナー像Ｔの最大印字領域と対応する領域であり、端部領域Ｂとはその記録材Ｐが担持するトナー像Ｔの最大印字領域よりも外側の領域である。
【００９０】
本実施例の加熱定着装置６２は、実施例１の画像形成装置よりも更に高速の画像形成装置に搭載される。より高速な画像形成装置として、例えばプロセススピード３１１ｍｍ／ｓｅｃ、５２ｐｐｍの画像形成装置に本実施例の加熱定着装置６２を搭載する。そしてその画像形成装置で小サイズの記録材(転写紙）を大サイズの記録材(転写紙）と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータ３０の記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温（所謂、非通紙部昇温）してしまう。定着フィルム１０はその非通紙部昇温により紙コバ付近における離型層１３の磨耗は悪化する。紙コバ付近とは図１０に示される記録材Ｐの幅方向において記録材Ｐが担持するトナー像Ｔの最大印字領域よりも外側の非印字領域と対応する領域である。より高速の画像形成装置に搭載される加熱定着装置６２において定着フィルム１０の離型層１３の摩耗を低減し耐久性を維持するためには、離型層１３の開口率を低めの１０％以下に設定する必要がある。
【００９１】
その一方で、プロセススピードが高速化することにより、記録材Ｐが定着フィルム１０と剥離する瞬間の剥離放電は強くなり、剥離オフセットが発生しやすい条件になる。剥離オフセットを抑制するためには、剥離放電による帯電跡の電位がより急速に減衰させることが必要である。そのため印字領域における定着フィルム１０の離型層１３の開口率の値は、比較的高めの５％以上に設定しなければならない。
【００９２】
離型層１３の開口率と定着フィルム１０の性能の関係を確認するために、異なる開口率を持つ離型層１３を具備する定着フィルム１０を組み込んだ複数の定着器を用意し、画像、離型性、耐久性を評価した。異なる開口率として３％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％を持つ離型層１３を具備する定着フィルム１０を用意した。ただし、離型層１３表面の開口径の標準偏差は約０．８である。
【００９３】
上記各定着フィルム１０表面の離型層１３の開口率の測定方法は、実施例１と同じ方法を用いた。結果を表４に示す。
【００９４】
表中、剥離オフセットにおけるランク○、△、×のレベルはそれぞれ実施例１の表３と同じである。また定着フィルム汚れのランク○、△、×のレベルもそれぞれ実施例１の表３と同じである。また耐久性のランク○、×のレベルもそれぞれ実施例１の表３と同じである。
【００９５】
【表４】
0005173457.tif 000005
【００９６】
表４に示すように、定着フィルム１０の離型層１３について耐久性の維持と剥離オフセットの防止という離型層１３の開口率に求める要求が相反し、離型層１３の開口率の設定可能な範囲が５〜１０％と狭い場合がある。このような場合、定着フィルム１０の量産時のバラツキなどを考慮すると、離型層１３の開口率を安定して５〜１０％の要求範囲内で定着フィルム１０を生産することが困難である。
【００９７】
そこで本実施例では、定着フィルム１０の離型層１３表面の中央領域Ａと端部領域Ｂで意図的に離型層１３の開口率を変えている。より具体的には、図１０に示すように、定着フィルム１０において離型層１３の磨耗が激しい端部領域Ｂでは開口率の１０％以下とし、また剥離放電の帯電跡を急速に減衰させたい中央領域Ａでは開口率を５〜３０％の範囲に設定している。中央領域Ａで開口率の数字を３０％以上にしてしまうと定着フィルム１０表面がトナーｔなどで汚れてしまうのは実施例１と同様である。
【００９８】
定着フィルム１０の中央領域Ａと端部領域Ｂで離型層１３の開口率を変える方法としては、離型層１３の厚みや、ＰＦＡコーティングの焼成条件や、ＰＦＡ塗料の添加物の配合などを、中央領域Ａと端部領域Ｂで変えることで実現できる。例えば離型層１３の厚みで調整する方法では、離型層１３の厚みが厚いほど開口率が小さくなる。そのため端部領域Ｂの離型層１３の厚みを中央領域Ａよりも厚くすることにより、中央領域Ａと端部領域Ｂで離型層１３の開口率を異なったものにすることが可能となる。
【００９９】
このように定着フィルム１０の中央領域Ａと端部領域Ｂで離型層１３の開口率を変える事により、定着フィルム１０の量産時のバラツキを考慮しても、中央領域Ａと端部領域Ｂでそれぞれにゆとりのある範囲で所望の開口率に設定することが可能となる。従って、本実施例の定着フィルム１０を用いれば、実施例１の定着フィルム１０と同様、低温低湿環境下での剥離オフセット、長期耐久による定着フィルム汚れの防止や耐久性維持を同時に達成することが出来る。
【０１００】
実施例１、２の加熱定着装置６２において、加熱定着装置６２を構成する部材について記載した寸法はその記載の寸法に限られず実際の製品に応じて適宜変更されるものである。
【０１０１】
[他の実施例]
実施例１、２のフィルム加熱方式の加熱定着装置６２は、エンドレスベルト状のフィルムをテンションを与えて懸回張設し、これを回転駆動させる装置構成にすることもできる。また、ロール巻にした長尺の有端フィルムを用い、これを張り出し軸側から加熱体を経由させて巻き取り軸側へ所定の速度で走行させるように装置構成することもできる。
【０１０２】
また、実施例１、２のフィルム加熱方式の加熱定着装置６２は、未定着トナー像Ｔを記録材Ｐに加熱定着させる装置としての使用に限られるものではない。例えば、記録材に定着されている画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる像加熱装置としても使用することができる。或いは記録材に定着されている画像を加熱することにより画像を記録材に仮定着処理する像加熱装置としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施例１に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図
【図２】実施例１に係る加熱定着装置を記録材の導入側から見た図
【図３】定着フィルムの横断側面模型図
【図４】定着フィルムの離型性層の穴の説明図
【図５】定着フィルムの離型性層の穴とトナーの関係の説明図
【図６】ヒータの一例の構成模型図
【図７】トナー粒径と離型層表面の開口径の確率分布の説明図
【図８】離型層の開口率と定着フィルムの性能との関係の説明図
【図９】離型層の開口率を算出する場合に穴として做す窪みの一例を表わす説明図
【図１０】実施例２に係る加熱定着装置における定着フィルムの中央領域と端部領域を表わす図
【図１１】画像形成装置の一例の構成模型図
【符号の説明】
【０１０４】
１０‥‥定着フィルム、１１・・・・基層、１２・・・・弾性層、１３・・・・離型層、２０‥‥加圧ローラ、３０・・・・ヒータ、Ｔ・・・・未定着トナー画像、ｔ・・・・トナー
【図１０】
0005173457.tif 000006
【図１】
0005173457.tif 000007
【図２】
0005173457.tif 000008
【図３】
0005173457.tif 000009
【図４】
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【図５】
0005173457.tif 000011
【図６】
0005173457.tif 000012
【図７】
0005173457.tif 000013
【図８】
0005173457.tif 000014
【図９】
0005173457.tif 000015
【図１１】
0005173457.tif 000016