(57)【要約】【課題】ツインベルト方式の画像加熱装置において、画像加熱ニップを長くする構成とした場合であっても、光沢スジなどの画像不良の発生を防止する、摺動抵抗を小さくする。【解決手段】記録材Ｓ上の画像Ｔをニップ部Ｎにて加熱する第１のエンドレスベルト２０と、この第１のベルトとの間でニップ部を形成する第２のエンドレスベルト２１と、第１のベルトをニップ部にて加圧する第１の加圧パッド２４と、第２のベルトをニップ部にて加圧する第２の加圧パッド２７と、を有する画像加熱装置において、第１の加圧パッド２４のベルト接触面２４ａの表面粗さＲｚを２０μｍ以下、第２の加圧パッド２７のベルト接触面２７ａの表面粗さＲｚを表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定したこと。【選択図】図１
2007079034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップ部にて加熱する第１のエンドレスベルトと、この第１のベルトとの間でニップ部を形成する第２のエンドレスベルトと、第１のベルトをニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、第２のベルトをニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、を有する画像加熱装置において、
第１の加圧パッドのベルト接触面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下、第２の加圧パッドのベルト接触面の表面粗さＲｚを表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定したことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記第２の加圧パッドのベルト接触面の凹凸の平均山間隔Ｓｍを２５０μm以上３０００μm以下としたことを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
記録材上の画像をニップ部にて加熱する第１のエンドレスベルトと、この第１のベルトとの間でニップ部を形成する第２のエンドレスベルトと、第１のベルトをニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、第２のベルトをニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、を有する画像加熱装置において、
前記第１の加圧パッドはパッド基体とベルトに接する摺動シートを有し、前記第２の加圧パッドはパッド基体とベルトに接する摺動シートを有し、
前記第１の加圧パッドの摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下、前記第２の加圧パッドの摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定したことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項４】
前記第２の加圧パッドの摺動シートのベルト接触面の凹凸の平均山間隔Ｓｍを２５０μm以上３０００μm以下としたことを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記第１の加圧パッドのパッド基体は剛体を有し、前記第２の加圧パッドのパッド基体は弾性体を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。
【０００２】
この画像加熱装置としては、例えば、記録材上の未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢像大化装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材（シート）上にトナー画像を形成し、これを加熱、加圧して定着させることにより画像を形成している。定着装置としては、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップを形成し、定着を行うローラ定着方式が従来より採用されている。
【０００４】
ところで、画像の高光沢化や画像形成の高速化を図るためには、記録材の定着ニップ通過時間を長くし、トナーを充分に溶融するのが好ましい。ローラ定着方式の場合、これを達成するためにはローラ径を大きくしなければならず、定着装置が大型化してしまう。
【０００５】
そこで、ローラ定着方式に比して、装置の小型化、高速化対応を達成しつつ、充分なニップ幅（シート搬送方向の長さ）を得ることができるベルト定着方式が提案されている（特許文献１）。この提案においては、互いに対向する定着ベルトと加圧ベルトを設け、これら両ベルト間でシートを挟持搬送しながら定着を行う構成とされている。これにより、従来に比して充分なニップ幅を得ている。
【０００６】
ベルト定着方式においては、定着ニップ部で充分な圧力を得るために圧力付与部材が必要となる。装置を大型化することなく幅の広い定着ニップを得ようとする場合には、パッド状の圧力付与部材が効果的である。しかしながらベルトが回転するとき、ベルトの内周面はパッドに摺擦され、ベルト内周面とパッドとの摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなり、画ズレ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題があった。特に上下ベルト方式（ツインベルト方式）において、パッド同士で定着ニップを形成すると、この問題は顕著である。
【０００７】
これに対し、ベルト内周面とパッドの間に低摩擦シートを介在させ、低摩擦シートにエンボス状の凹凸を設け、低摩擦シートと無端ベルトとの接触面積を小さくして磨耗を防ぐと共に、摺動抵抗を低減させるようにしたものが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−３４１３４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術の場合には次のような問題点を有している。即ち、上下ベルト方式において摺動抵抗を減らすためにベルト内周面とパッドの間にエンボス状の凹凸をつけた低摩擦シートを介在させた定着装置においては、低摩擦シートのエンボス状の凹凸によるニップ内の圧力の差が、画像上に光沢スジとして現れてしまう。特に、画像面に対向する低摩擦シートにエンボス状の凹凸をつけた場合や、ベルトの厚さを薄くした場合にこの現象は顕著である。
【０００９】
更には、金属等の剛体で形成されたパッドとベルトの間に、大きな凹凸が形成された摺動シートを介在させた場合は、凹凸によるニップ内の圧力の差が非常に大きくなりやすい。そのために、画像上にスジが現れるやすくなるだけでなく、摺動シートの凸部に大きな圧がかかることから、長時間使用した場合には凸部が削れたり、押しつぶされたりすることで、凹凸が小さくなる。また、摺動シートの表面に表面離型層がある場合、そのコート層が剥がれてしまい、摺動抵抗が大きくなり、画ズレ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生する場合があった。また、ゴム等の弾性体で形成されたパッドとベルトの間に、小さな凹凸又は平坦なの摺動シートを介在させた場合には、ベルトと摺動シートの密着性が良くなるために、摺動シートがベルトに張り付く。これにより、特に起動時の摺動抵抗が大きくなり、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生する場合があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、画像加熱ニップを長くする構成とした場合であっても、光沢スジなどの画像不良の発生を防止することができる画像加熱装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、摺動抵抗が小さい画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像をニップ部にて加熱する第１のエンドレスベルトと、この第１のベルトとの間でニップ部を形成する第２のエンドレスベルトと、第１のベルトをニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、第２のベルトをニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、を有する画像加熱装置において、第１の加圧パッドのベルト接触面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下、第２の加圧パッドのベルト接触面の表面粗さＲｚを表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定したことを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の代表的な構成は、記録材上の画像をニップ部にて加熱する第１のエンドレスベルトと、この第１のベルトとの間でニップ部を形成する第２のエンドレスベルトと、第１のベルトをニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、第２のベルトをニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、を有する画像加熱装置において、前記第１の加圧パッドはパッド基体とベルトに接する摺動シートを有し、前記第２の加圧パッドはパッド基体とベルトに接する摺動シートを有し、前記第１の加圧パッドの摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下、前記第２の加圧パッドの摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の加圧パッドのベルト接触面または摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚが２０μｍをこえると、ニップ部内に圧力の差が大きくなり画像上に光沢スジとして現れてしまう。Ｒｚが小さい場合は凹凸の間隔の影響はほとんど受けない。
【００１５】
第２の加圧パッドのベルト接触面または摺動シートのベルト接触面の表面粗さＲｚを５０μｍ以上５０μｍ以上３００μｍ以下にすることで加圧状態での接触面積が小さくなり、摺動抵抗が低減され、良好なベルト走行性が得られる。Ｒｚが５０μｍ以下であると凹凸の高低差が足りず、接触面積が大きくなってしまう。Ｒｚが３００μｍをこえるとニップ部内に圧力の差が大きくなり画像上に光沢スジとして現れてしまう。
【００１６】
また、第２の加圧パッドのベルト接触面または摺動シートのベルト接触面の凹凸の平均山間隔Ｓｍを２５０μm以上３０００μm以下とするとよい。Ｓｍが２５０μｍ未満であると山頂部の間隔が狭くなり、表面が平滑となってしまう。Ｓｍが３０００μｍをこえると山頂部と別の山頂部との間隔が広くなり、山頂部付近の接触する面積が大きくなることで、接触面積は大きくなってしまう。
【００１７】
上記において、表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計（（株）小坂研究所製：サーフコーダーＳＥ−３４００）を用い表面の十点平均粗さＲｚ及び凹凸の平均間隔Ｓｍを測定した。測定条件はカットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが８ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／秒である。ここで、ＲｚはＪＩＳ  Ｂ  ０６０１による十点平均粗さで、定性的には凸凹の山と谷の高低差を表す。ＳｍはＪＩＳ  Ｂ  ０６０１による凹凸の平均間隔である。
【００１８】
かくして、画像加熱ニップを長くする構成とした場合であっても、画像への影響の少ない第２の加圧パッドのベルトの内周面と接する部分に大きな凹凸が形成されることで、第２の加圧パッドとベルトの接触面積を小さくし、摺動抵抗を低減できる。そして、記録材の画像面と対向する第１の加圧パッドのベルトの内周面と接する部分が小さな凹凸が形成されるか又は平坦に形成する。これにより、固定部材の凹凸によるニップ内の圧力の差が、画像上に光沢スジとして現れてしまうことを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【実施例】
【００２０】
（第１実施例）
（１）画像形成部
図４は、本発明に従う画像加熱装置を定着装置Ａとして搭載した画像形成装置の一例の概略構成を示す断面模式図である。
【００２１】
この画像形成装置１は電子写真方式レーザープリンタであり、潜像を担持する像担持体として感光体ドラム２を備えている。感光体ドラム２は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動され、その外面が帯電器３によって所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対してレーザースキャナ（光学装置）４により画像情報のレーザー走査露光５がなされる。これにより、感光体ドラム２の面には走査露光した画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器６によってトナー画像として現像される。そのトナー画像が、感光体ドラム２と転写ローラ７との当接部である転写部において、該転写部に導入された記録材（シート）Ｓに対して順次に転写される。
【００２２】
記録材Ｓは装置下部の給紙カセット９内に積載収納されている。所定の給紙タイミングで給紙ローラ１０が駆動されると、給紙カセット９内の記録材が１枚分離給紙されて、搬送路１０ａを通ってレジストローラ対１１に至る。レジストローラ対１１は記録材Ｓの先端部を受け止めて記録材の斜行修正をする。また、感光体ドラム上のトナー画像の先端部が転写部に到達したときに記録材の先端部も転写部に丁度到達するタイミングとなるように、感光体ドラム上のトナー画像と同期をとって、記録材Ｓを転写部に給送する。
【００２３】
転写部を通った記録材Ｓは感光体ドラム２の面から分離されて、定着装置Ａへと搬送される。この定着装置Ａにより記録材Ｓ上の未定着トナー画像が加熱・加圧により永久固着画像として記録材面に定着される。そして、その記録材が搬送路１０ｂを通って排出ローラ対１２によって装置上部の排出トレイ１３へと排出、積載される。
【００２４】
また、記録材分離後の感光体ドラム２の面はクリーニング装置８によって転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。
【００２５】
（２）定着装置Ａ
図１は本実施例に係わる定着装置Ａの要部の断面模式図である。ここで、定着装置Ａまたはこれを構成している部材について長手または長手方向とは記録材搬送路面内において、記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。定着装置について正面とは記録材導入側の面である。左右とは装置を正面から見て左または右である。ベルトの幅とは記録材搬送方向に直交する方向のベルト寸法（＝ベルト長手方向の寸法）である。また記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。また上流または下流とは記録材の搬送方向に関して上流または下流である。
【００２６】
この定着装置Ａは、第１のエンドレスベルトとしての定着ベルト（定着手段）２０と、第２のエンドレスベルトとしての加圧ベルト（加圧手段）２１とを備えている。
【００２７】
定着ベルト２０は、内径が４０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、基層の外周には弾性層が７５０μｍの厚みで設けられている。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施例では、シリコーンゴムを用い、硬度はＪＩＳ−Ａ２０度、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。弾性層の厚さは、画像を印刷する場合に記録材の凹凸或いはトナー層の凹凸に加熱面が追従できないとによる光沢ムラを予防するために、１００μｍ以上が好ましい。弾性層の厚さが１００μｍ未満では、弾性部材としての機能が発揮されず、定着時の圧力分布が不均一となることによって、特にフルカラー画像定着時に二次色の未定着トナーを十分に加熱定着することができずに定着画像のグロスにおいてムラを生じる。また、溶融不十分なことによってトナーの混色性が悪化し、高精細なフルカラー画像が得られず好ましくない。
【００２８】
この弾性層の変形によって、定着ベルト２０へのシートの巻きつきを防止し、ベルトからの良好な分離性能を得ることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。
【００２９】
加圧ベルト２１は、内径が４０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、表面は離型層としてフッ素樹脂であるＰＦＡチューブを３０μｍの厚みで設けられている。
【００３０】
定着ベルト２０は、ベルト懸架部材としての加熱ローラ２２並びに定着ローラ２３によって張架されている。加熱ローラ２２と定着ローラ２３はそれぞれ装置の不図示の左右の側板間に回転自由に軸受させて支持させてある。
【００３１】
加熱ローラ２２は、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラであり、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２２ａを配置している。また、加熱ローラ２２は定着ベルト２０に張りを与えるテンションローラとしての機能も有している。
【００３２】
定着ローラ２３は、外径が２０ｍｍで、径が１８ｍｍである鉄合金製の芯金に、弾性層としてのシリコーンゴム層が設けられた高摺動性の弾性ローラである。この定着ローラ２３は駆動ローラとして駆動源（モータ）Ｍから不図示の駆動ギア列を介して駆動力が入力されて、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ１３に上記のように弾性層を設けることで、定着ローラ１３に入力された駆動力を定着ベルト２０へ良好に伝達することができるとともに、定着ベルト２０からの記録材の分離性を確保するための定着ニップを形成できる。シリコーンゴムの硬度はＪＩＳ−Ａ１５度、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。シリコーンゴム層によって、内部への熱伝導も少なくなるためウォーミングアップタイムの短縮にも効果がある。
【００３３】
定着ベルト２０は、定着ローラ２３が回転駆動されると、定着ローラ２３のシリコーンゴム表面と定着ベルト２０の内面ポリイミド層との摩擦によって定着ローラ２３と共に回転する。
【００３４】
加圧ベルト２１は、ベルト懸架部材としてのテンションローラ２５と加圧ローラ２６によって張架されている。テンションローラ２５と加圧ローラ２６はそれぞれ装置の不図示の左右の側板間に回転自由に軸受させて支持させてある。
【００３５】
テンションローラ２５は、外径が２０ｍｍで、径が１６ｍｍである鉄合金製の芯金に、熱伝導率を小さくして加圧ベルト２１からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層を設けてある。
【００３６】
加圧ローラ２６は、外径が２０ｍｍで、内径が１６ｍｍである厚さ２ｍｍの鉄合金製とされた低摺動性の剛性ローラである。
【００３７】
ここで、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との間に画像加熱ニップとしての定着ニップＮを形成するために、加圧ローラ２６は、回転軸の左右両端側が不図示の加圧機構により矢印Ｆの方向に所定の加圧力にて定着ローラ２３に向けて加圧されている。
【００３８】
また、装置を大型化することなく幅広い定着ニップＮを得るために、加圧パッドを採用している。すなわち、定着ベルト２０を加圧ベルト２１に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド２４と、加圧ベルト２１を定着ベルト２０に向けて加圧する第２の加圧パッドとしての加圧パッド２７である。定着パッド２４及び加圧パッド２７は装置の不図示の左右の側板間に支持させて配設してある。加圧パッド２７は、不図示に加圧機構により矢印Ｇの方向に所定の加圧力にて定着パッド２４に向けて加圧されている。
【００３９】
制御回路部１００は、少なくとも画像形成実行時にはモータＭを駆動する。これにより定着ローラ２３が回転駆動され、定着ベルト２０が同じ方向に回転駆動される。定着ベルト２０の周速度は、記録材にループを形成するため画像形成部側から搬送されてくるシートＳの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。
【００４０】
加圧ベルト２１は、定着ベルト２０に従動して回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分をローラ対２３・２６により定着ベルト２０と加圧ベルト２１を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。定着ニップ最下流の部分は定着ニップでの圧分布（記録材搬送方向）が最大となる部分である。
本実施例の場合、定着ベルト２０の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃとされ、Ａ４サイズのフルカラー画像を１分間に７０枚定着することが可能である。
【００４１】
また、制御回路部１００は、電源回路１０１からハロゲンヒータ２２ａへ電力を供給する。これにより加熱ローラ２２が加熱される。そして、この加熱ローラ２２によって、回動する定着ベルト２０が加熱される。定着ベルト２０の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子ＴＨにより検知される。この温度検知素子ＴＨで検知される定着ベルト２０の温度に関する信号が制御回路部１００に入力する。制御回路部１００は温度検知素子ＴＨから入力する温度情報が所定の定着温度に維持されるように、電源回路１０１からハロゲンヒータ２２ａに対する供給電力を制御して、定着ベルト２０の温度を所定の定着温度に温調する。
【００４２】
定着ベルト２０が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ベルト２０と加圧ベルト２１間の定着ニップＮに、未定着トナー画像Ｔを有する記録材Ｓが搬送される。記録材Ｓは、未定着トナー画Ｔ像を担持した面を、定着ベルト２０側に向けて導入される。そして、記録材Ｓの未定着トナー画像Ｔが定着ベルト２０の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト２０から熱が付与され、また加圧力を受けて記録材Ｓの表面に定着される。
【００４３】
また、定着ベルト２０内の定着ローラ２３がゴム層を有する弾性ローラであり、加圧ベルト２１内の加圧ローラ２６は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との定着ニップ出口では定着ローラ２３の変形が大きくなっている。その結果、定着ベルト２０も大きく変形し、トナー画像を担持した記録材Ｓは定着ベルト２０から自らのこしにより曲率分離される。
【００４４】
本実施例において、第１の加圧パッドである定着パッド２４は樹脂製、具体的にはＰＰＳ製（ポリフェニレンサルファイド樹脂）である。この定着パット２４の定着ベルト内面との接触面２４ａの表面粗さＲｚを２０μｍ以下に設定する。本実施例では平滑に形成されている。これは、定着パット２４と定着ベルト内面の接触面に凹凸があると、定着ニップ内に圧力の差ができてしまい、これが大きいと画像上に光沢スジとして現れてしまうという問題があるためである。
【００４５】
また、第２の加圧パッドである加圧パッド２７も樹脂製、具体的にはＰＰＳ製（ポリフェニレンサルファイド樹脂）である。この加圧パッド２７の加圧ベルト内面との接触面２７ａの表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定する。本実施例では表面粗さＲｚ１００μｍの凹凸が形成されている。
【００４６】
回転体ではないパッドでニップを形成すると、ベルトの内周面はパッドに摺擦され、ベルト内周面とパッドとの摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなる。その結果として、画ズレ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生する場合があった。特に上下ベルト方式において、パッド同士で定着ニップＮを形成すると、この問題は顕著である。
【００４７】
本実施例においては、加圧パッド２７の加圧ベルト内面との接触面２７ａには表面粗さＲｚ１００μｍの凹凸が形成されているため、加圧ベルト内面と加圧パッド２７の接触面積を小さくなり、摺動抵抗が低減している。加圧パッド２７に大きな凹凸をつけると、ニップ内に圧力の差ができてしまうが、画像面とは記録材を介しているため、画像にその影響は出にくい。
【００４８】
加圧パッド２７のベルト接触面の凹凸の平均山間隔Ｓｍは２５０μm以上３０００μm以下にするとよい。
【００４９】
以上説明したように、画像への影響の大きい定着パッド面は画像性を重視して平滑に形成する。そして、画像への影響の少ない加圧パット面は摺動性を重視して大きな凹凸を形成することで、幅広の定着ニップＮを形成しながらも摺動抵抗を低減させつつ、画像上に光沢スジが現れてしまうことを防止できる。
【００５０】
（第２実施例）
図２は本実施例に係わる定着装置Ａの要部の断面模式図である。本実施例においては、定着ベルト２０の加熱手段として、エネルギー効率の高い電磁誘導加熱方式の加熱源（誘導加熱部材、励磁コイル）を採用している。誘導加熱部材２８は、誘導コイル２８ａと、励磁コア２８ｂと、それらを保持するコイルホルダー２８ｃと、から構成される。誘導コイル２８ａは、長円状に扁平巻きされたリッツ線を用い、誘導コイルの中心と両脇に突起した横Ｅ型の励磁コア２８ｂの中に配置されている。励磁コア２８ｂはフェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁速密度の低いものを用いるので、誘導コイル２８ａや励磁コア２８ｂでの損失を抑えられ、効率的に定着ベルト２０を加熱する事ができる。
【００５１】
また本実施例の定着ベルト２０の基層は前記誘導加熱部材２８によって加熱させるために、ＳＵＳ合金、ニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合金等の金属層で形成されている。本実施例においては、内径が４０ｍｍのニッケルの厚さ２５０μｍの薄いフィルム状体の基層となる金属層を含んでいる。その厚みは好ましくは１〜３００μｍがよい。基層の厚みが１μｍよりも小さいと剛性が低く、多数枚耐久に耐えることが困難となる。また、基層が３００μｍを超えると剛性が高くなりすぎ、また屈曲性が悪くなり回転体として使用するには現実的ではない。基層の外周にはシリコーンゴムの弾性層が７５０μｍの厚みで設けられている。弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。
【００５２】
励磁回路１０２から誘導加熱部材２８の誘導コイル２８ａに高周波電流が流されると、定着ベルト２０の金属層が誘導発熱して定着ベルト２０が加熱される。定着ベルト２０の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子ＴＨにより検知される。この温度検知素子ＴＨで検知される定着ベルト２０の温度に関する信号が制御回路部１００に入力する。制御回路部１００は温度検知素子ＴＨから入力する温度情報が所定の定着温度に維持されるように、励磁回路１０２から誘導コイル２８ａに対する供給電力を制御して、定着ベルト２０の温度を所定の定着温度に温調する。
【００５３】
また本実施例においては、加圧ベルト２１は前記定着ベルト２０とまったく同じ構成のものを使用した。これは耐磨耗性に優れる金属層の基層により、加圧ベルトの耐久性向上を達成するためである。
【００５４】
本実施例の加熱ローラ２２、定着ローラ２３、テンションローラ２５、加圧ローラ２６の構成は第１実施例と同じである。
【００５５】
本実施例においては、第１の加圧パッドである定着パッド２４はパッド基体とベルトに接する摺動シート（低摩擦シート）２９を有する。第２の加圧パッドである加圧パッド２７もパッド基体とベルトに接する摺動シート３０を有する。
【００５６】
これはベルト基層を金属層にした場合には、パッドのベルト内周面と摺擦する部分の削れが大きくなるという問題があるためである。ベルトとパッド基体の間に、摺動シート２９と３０を介在させることで、パッドの削れを防止し、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性を確保できる。
【００５７】
具体的には、定着パッド２４の摺動シート２９は厚みが５０μｍのポリイミドを基層に表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が２５μｍの厚みで設けられている。基層の材料としては耐熱性、耐磨耗性を有する物であれば良く、例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥＳ・ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等を用いることができる。また、この摺動シート２９のベルト接触面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下に設定する。本実施例では平滑に形成されている。これは、摺動シート２９とベルトの接触面に凹凸があると、ニップ内に圧力の差ができてしまい、これが大きいと画像上に光沢スジとして現れてしまうという問題があるためである。
【００５８】
加圧パッド２７の摺動シート３０は厚みが５０μｍのポリイミドを基層に表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が２５μｍの厚みで設けられている。この摺動シート３０のベルト接触面の表面粗さＲｚを５０μｍ以上３００μｍ以下に設定する。本実施例では表面粗さＲｚ１５０μｍ程度のエンボス加工がなされている。これにより加圧ベルト２１と加圧パッド２７の接触面積を小さくなり、摺動抵抗を低減できる。摺動シート３０に大きな凹凸をつけると、ニップ内に圧力の差ができてしまうが、画像面とは記録材を介しているため、画像にその影響は出にくい。
【００５９】
摺動シート３０のベルト接触面の凹凸の平均山間隔Ｓｍは２５０μm以上３０００μm以下にするとよい。
【００６０】
以上説明したように、ベルト２０・２１の基層を金属層にした場合でも、第１の加圧パッドである定着パッド２４はパッド基体とベルトに接する摺動シート（低摩擦シート）２９を有する構成にする。また、第２の加圧パッドである加圧パッド２７もパッド基体とベルトに接する摺動シート３０を有する構成にする。これにより、ベルトの摺擦によるパッド削れを防止し、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られる。更には画像への影響の大きい摺動シート２９は画像性を重視して平滑に形成する。そして、画像への影響の少ない加圧パット面は摺動性を重視して大きな凹凸を形成することで、幅広の定着ニップを形成しながらも摺動抵抗を低減させつつ、画像上に光沢スジが現れてしまうことを防止できる。
【００６１】
（第３実施例）
本実施例においては定着ベルト２０の弾性層を３００μｍの厚さで形成している。それ以外の構成は第２実施例と同じである。
【００６２】
定着ベルト２０の弾性層が厚くなると、定着時の熱伝導性が阻害され、定着面での熱追従性が悪化することにより、クイックスタート性が犠牲になるだけでなく、定着ムラが生じやすくなる。特に定着ベルト２０は記録材の画像と対向していることから、定着ベルト２０の弾性層の厚さは、クイックスタート性、定着ムラへの寄与が大きいため、５００μｍ以下にすることが望ましい。しかしながら、定着ベルト２０の弾性層の厚みを薄くすると、圧のばらつきを吸収しづらくなるため、ベルト内周面が接しているパッド等の表面性の影響が出やすくなってしまう。例えば定着摺動シート２９にエンボス加工をした場合に、ニップ内に圧力の差ができやすくなってしまい、画像上に光沢スジとして現れやすくなってしまう。しかしながら、本実施例においては、加圧摺動シート３０のベルト内周面との接触面に大きな凹凸をつけることで、摺動抵抗を低減している。そして、定着摺動シート３０はベルト内周面との接触面は平滑に形成されているため、定着ベルト２０の弾性層の厚さを薄くしても光沢スジは発生しない。
【００６３】
したがって、画像上に光沢スジが現れてしまうことを防止しながら、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られるだけでなく、定着ベルト２０の弾性層を薄くすることが可能になるため、定着ムラを防止し、クイックスタート性を得ることができる。
【００６４】
（第４実施例）
本実施例は、第２実施例または第３実施例において、定着ベルトの金属層を５０μｍ、弾性層を３００μｍの厚さで形成している。また加熱ローラ２２は、外径が１０ｍｍで、内径が８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラとしている。また、定着ローラ２３は、外径が１０ｍｍで、径が８ｍｍである鉄合金製の芯金に、弾性層としてのシリコーンゴム層が設けられた高摺動性の弾性ローラとなっている。
【００６５】
加熱ローラ２２、定着ローラ２３を小径化しているのは、更なるクイックスタート性を得るために、定着装置の熱容量を小さくするためである。特に加熱される定着ベルト２０と接する部材の低熱容量化が効果的である。また、加熱ローラ２２、定着ローラ２３の小径化を行うには、定着ベルト２０の屈曲性を上げる必要があり、そのためには定着ベルト２０の基層である金属層を薄くすることが効果的であり、２００μｍ以下にすることが望ましい。しかしながら、定着ベルト２０の金属層の厚みを薄くすると、ベルトの剛性が小さくなるため、ベルト内周面が接しているパッド等の表面性の影響が出やすくなってしまう。例えば定着摺動シート２９にエンボス加工をした場合に、ニップ内に圧力の差ができやすくなってしまい、画像上に光沢スジとして現れやすくなってしまう。
【００６６】
しかしながら、本実施例においては、加圧摺動シート３０のベルト内周面との接触面に大きな凹凸をつけることで、摺動抵抗を低減している。そして、定着摺動シート２９はベルト内周面との接触面は平滑に形成されているため、定着ベルトの金属層の厚さを薄くしても光沢スジは発生しない。
【００６７】
したがって、画像上に光沢スジが現れてしまうことを防止しながら、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られるだけでなく、定着装置の低熱容量化が可能となるため、定着ムラを防止し、更なるクイックスタート性を得ることができる。
【００６８】
（第５実施例）
図３は本実施例に係わる定着装置Ａの要部の断面模式図である。本実施例においては定着パッド３２の基体は鉄合金製の剛体で形成されている。また加圧パッド３３の基体は、厚さ３ｍｍ、幅１２ｍｍの弾性体としての耐熱性シリコーンゴムから構成されている。その他の構成は第２実施例と同じである
パッド同士でニップを形成する場合、一方を変形のない剛体にすることで、ニップ面を確定させ、もう一方を弾性体にし他方の形状に追従させることで、画像加熱ニップ内の圧力分布を適正化させることができる。したがって光沢ムラ等の画像加熱ニップ内の圧力分布不良で発生する画像不良を防止することができる。しかしながら、基層が金属層のベルトの内摺面と剛体のパッドの間に大きな凹凸が形成された摺動シートを介在させた場合は、凹凸によるニップ内の圧力の差が非常に大きくなりやすい。そのため、画像上にスジが現れるやすくなるだけでなく、摺動シートの凸部に大きな圧がかかる。このことから、長時間使用した場合には凸部が削れたり、押しつぶされたりすることで、凹凸が小さくなる。また、摺動シートの表面に表面離型層がある場合、そのコート層が剥がれてしまい、摺動抵抗が大きくなり、画ズレ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生する場合があった。また、ゴム等の弾性体で形成されたパッドとベルトの間に、小さな凹凸又は平坦なの摺動シートを介在させた場合には、ベルトと摺動シートの密着性が良くなるために、摺動シートがベルトに張り付く。これにより、特に起動時の摺動抵抗が大きくなり、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生する場合があった。
【００６９】
そこで、本実施例においては、画像への影響の大きさから摺動シートが平坦に形成された定着摺動シート２９と接する定着パッド３２の基体を剛体で形成する。そして、画像への影響の小さいことで大きな凹凸を形成できる加圧摺動シート３０と接する加圧パッド３３の基対を弾性体で形成している。
【００７０】
これにより、光沢スジ、光沢ムラ等の画像不良が防止できるだけでなく、起動時や長時間の使用による衝動抵抗が大きくなることで発生する画ズレ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施例に係わる定着装置の要部の断面模式図である。
【図２】第２実施例に係わる定着装置の要部の断面模式図である。
【図３】第５実施例に係わる定着装置の要部の断面模式図である。
【図４】画像形成装置例の概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
Ａ・・定着装置、Ｓ・・記録材（シート）、１・・画像形成装置、２・・感光体ドラム、３・・帯電器、４・・光学装置、５・・光、６・・現像器、７・・転写ローラ、８・・クリーニング装置、９・・給送カセット、１０・・給送ローラ、１１・・レジストローラ対、１２・・排出ローラ対、１３・・排出トレイ、２０・・定着ベルト、２１・・加圧ベルト、２２・・加熱ローラ、２２ａ・・ハロゲンヒータ、２３・・定着ローラ、２４・・定着パッド、２５・・テンションローラ、２６・・加圧ローラ、２７・・加圧パッド、２８・・誘導加熱部材、２９・・定着摺動シート、３０加圧摺動シート
【図１】
2007079034.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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