(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱体表面の温度ムラを低減させるために熱伝導部材の熱膨張変形を抑制する技術を提供する。【解決手段】加熱体１１と、加熱体１１に摺動可能に設けられた定着フィルム１３と、加熱体１１に接触して配置される熱伝導部材３０と、を有する加熱部材１０と、定着フィルム１３を介して加熱体１１に記録媒体を押圧する加圧部材２０と、を有し、熱伝導部材３０には、熱伝導部材３０を構成する部材本体よりも熱膨張係数が小さい表面層が形成されていることを特徴とする定着装置６。【選択図】図２
2016218098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、前記加熱体に摺動可能に設けられた定着フィルムと、前記加熱体に接触して配置される熱伝導部材と、を有する加熱部材と、
前記定着フィルムを介して前記加熱体に記録媒体を押圧する加圧部材と、
を有し、
前記熱伝導部材には、前記熱伝導部材を構成する部材本体よりも熱膨張係数が小さい表面層が形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記熱伝導部材の前記部材本体はアルミニウム系の金属材で構成され、
前記表面層はアルマイト層であ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】
前記アルマイト層には封孔処理が施されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱体と前記熱伝導部材は板状であって、
前記加熱体と前記熱伝導部材とは平行して重ねて配置され、
板状の前記熱伝導部材の厚さは１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
板状の前記熱伝導部材の厚さは１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱体を支持すると共に放熱を防ぐ断熱支持部材を有し、
前記熱伝導部材は、前記加熱体と前記断熱支持部材との間に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記表面層の厚さは５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記表面層を含む前記熱伝導部材の線膨張係数をα１とし、前記部材本体の線膨張係数をα２とすると、α１／α２≦１０／１１の関係を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記表面層を含む前記熱伝導部材の線膨張係数は、前記加熱体の線膨張係数以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を有し、
現像剤によって記録媒体に画像を形成す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、記録媒体に現像剤像を定着させる定着装置と、電子写真技術を用いた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の電子写真方式を利用した画像形成装置における画像形成動作を図７に示す。従来、電子写真方式の画像形成装置には、静電潜像が形成される感光ドラム２０１と、感光ドラム２０１を帯電する帯電ローラ２０２と、感光ドラム２０１を露光することで静電潜像を形成するレーザスキャナ２０３が設けられている。また、画像形成装置には、静電潜像にトナーを付着させることで静電潜像を現像する現像装置２０４と、感光ドラム２０１上のトナー像を転写材Ｐに転写する転写ローラ２０５が設けられている。さらに、画像形成装置には、トナー像を転写材Ｐに定着させる定着装置２０６と、感光ドラム２０１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置２１７が設けられている。
【０００３】
トナー像が転写される転写材Ｐは、不図示の用紙カセットから給紙され、感光ドラム２０１と転写ローラ２０５とのニップ部に搬送される。ニップ部に搬送された転写材Ｐは転写ローラ２０５によってトナー像が転写され、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置２０６に搬送される。転写材Ｐに転写されたトナー像は、定着装置２０６によって加熱・加圧されることで転写材Ｐに定着される。トナー像が定着した転写材Ｐは、その後、画像形成装置の外部に排出される。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置２０６としては、省エネルギー性に優れるとともにクイックスタートが可能なフィルム加熱方式の装置が広く採用されている。特許文献１には、フィルム加熱方式の定着装置が開示されている。特許文献１に開示される定着装置では、図７に示すように、定着フィルム２１３を、セラミックヒータなどの加熱体２１１に密着させながら摺動搬送させている。
【０００５】
定着フィルム２１３を介して加熱体２１１と加圧ローラ２２０（加圧部材）とによって形成される定着ニップ部に転写材Ｐが搬送され、搬送された転写材Ｐは定着フィルム２１３と共に搬送される。そして、定着フィルム２１３を介して加熱体２１１から与えられる熱と定着ニップ部における圧力とによって、トナー画像が転写材Ｐ上に定着される。ここで、最大サイズの転写材を最大サイズ紙とし、最大サイズ紙よりも幅の狭い転写材を小サイズ紙とする。定着装置２０６を小サイズ紙が通過した際に、定着フィルム２１３と加圧ローラ２２０とにおける転写材が通過しない部分（以下、非通紙部とする）の温度が上昇してしまう。この現象は「非通紙部昇温」といい、特に、フィルム加熱方式の定着装置２０６において発生する。
【０００６】
従来では、小サイズ紙が通紙される場合には、最大サイズ紙が通紙される場合よりも給紙間隔を広げて通紙を行うことで、定着フィルムと加圧ローラとにおける非通紙部の温度上昇を抑制していた。これにより、定着装置を構成する部品が耐熱温度を超えて故障してしまうことを回避していた。しかし、この場合、小サイズ紙における画像形成の生産性が、最大サイズ紙における画像形成の生産性よりも低下してしまう。
【０００７】
そこで、特許文献２では、画像形成の生産性を低下させることなく「非通紙部昇温」を低減させるために、セラミックヒータなどの加熱体の裏面にアルミニウムなどの熱伝導部材を配置している。加熱体の熱が熱伝導部材に伝導されることで、定着フィルムと加圧ローラとにおける非通紙部の温度上昇を抑制している。特許文献２で開示される発明では、
比較的に簡易的な構成で安価に「非通紙部昇温」を低減させることができる。
【０００８】
ここで、一般的に、熱伝導部材の材料としては、廉価で加工しやすいアルミニウムが用いられている。また、加熱体の基板材質としてはアルミナセラミックスなどのセラミックスが用いられるが、セラミックスは、基本的に金属よりも熱膨張が少なく、金属よりも非常に剛直である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平１１−  ８４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アルミニウムの板（以下、アルミ板と記す）等の熱伝導部材を加熱体に接触させて使用すると、熱伝導部材が熱膨張変形し、熱伝導部材の加熱体に対する接触圧のばらつきが大きくなる場合がある（図５（ｂ））。
【００１１】
その結果、加熱体に温度ムラが生じて画像の光沢むらが発生する場合があるという課題がある。そこで、本発明は熱伝導部材の熱膨張変形を抑制し光沢ムラを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明である定着装置は、
加熱体と、前記加熱体に摺動可能に設けられた定着フィルムと、前記加熱体に接触して配置される熱伝導部材と、を有する加熱部材と、
前記定着フィルムを介して前記加熱体に記録媒体を押圧する加圧部材と、
を有し、
前記熱伝導部材には、前記熱伝導部材を構成する部材本体よりも熱膨張係数が小さい表面層が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
上記定着装置を有し、
現像剤によって記録媒体に画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱体表面の温度ムラを低減させるために熱伝導部材の熱膨張変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図
【図２】実施例１に係る定着装置の概略断面図
【図３】実施例１に係る定着装置における定着フィルムの層を示す図
【図４】実施例１に係る加熱体の構成を示す図
【図５】熱膨張によってアルミ板が変形する状態を示す図
【図６】実施例１に係るアルマイト層に覆われたアルミ板を示す図
【図７】従来の画像形成装置における画像形成動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されて
いる構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
【００１７】
（実施例１）
＜画像形成装置の構成＞
図１は、実施例１係る画像形成装置１００の概略断面図である。まず、図１を用いて、レーザプリンタ（以下、画像形成装置とする）の構成を説明する。図１に示す画像形成装置１００は、像担持体であるドラム型の電子写真感光体１（以下、感光ドラム１とする）を備えている。
【００１８】
感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光半導体）やアモルファスセレンやアモルファスシリコンなどの感光材料が、アルミニウムやニッケルなどで形成されたシリンダ状のドラム基体に積層されることで構成されている。感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１の表面は、帯電手段である帯電ローラ２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
【００１９】
帯電された感光ドラム１には、露光手段であるレーザスキャナ３からレーザビームＥが照射されることで静電潜像が形成される。レーザスキャナ３は、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された走査露光を感光ドラム１に対して行い、露光部分の電荷が除去されることで感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像手段である現像装置４によって現像されて可視可される。現像は、ジャンピング現像法や２成分現像法や接触現像法などによって行われ、イメージ露光と反転現像との組み合わせによって行われることが多い。具体的には、現像ローラ４１によって静電潜像にトナー（現像剤）が供給されることで、静電潜像がトナー像として現像される。
【００２０】
その後、感光ドラム１上のトナー像は、転写材Ｐ（記録媒体）の表面に転写される。転写材Ｐは、給紙トレイ１０１に収納されており、給紙ローラ１０２によって１枚ずつ給紙される。そして、搬送ローラ１０３などによって、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｔに搬送される。転写材Ｐの搬送方向における先端は、トップセンサ１０４によって検知される。そして、トップセンサ１０４の位置と、転写ニップ部Ｔの位置と、転写材Ｐの搬送速度とによって、転写材Ｐの搬送方向における先端が転写ニップ部Ｔに到達するタイミングが検知される。感光ドラム１上のトナー像は、転写手段である転写ローラ５に転写バイアスが印加されることで、所定のタイミングで給紙・搬送された転写材Ｐ上に転写される。
【００２１】
トナー像が転写された転写材Ｐは、その後、定着手段である定着装置６に搬送される。定着装置６における定着フィルム１３（図２を参照）と加圧ローラ２０との間の定着ニップ部において、転写材Ｐが挟持搬送されると共に加熱・加圧されることで、転写材Ｐの表面にトナー像が定着される。トナー像が定着した転写材Ｐは、排紙ローラ１０６によって、画像形成装置１００の上面に配置される排紙トレイ１０７上に排出される。また、排紙センサ１０５は、転写材Ｐの搬送方向における先端と後端とが排紙センサ１０５を通過するタイミングを検知することで、ジャムなどが発生していないかをモニターしている。
【００２２】
一方、トナー像が転写材Ｐに転写された後に感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段であるクリーニング装置７におけるクリーニングブレード７１によって除去される。以上のような動作を繰り返すことで、画像形成動作が連続して実行される。なお、画像形成装置１００において、ドット密度は６００ｄｐｉであり、１分当たりの印刷枚数は４０枚／分（ＬＴＲ縦送り：プロセススピード約２２０ｍｍ／ｓ）である。また、画像形成装置１００は、印字枚数が１００万枚のときに寿命に達する。
【００２３】
＜定着装置の構成＞
図２は、実施例１に係る定着装置６の概略断面図である。また、図３は、実施例１に係る定着装置６における定着フィルム１３の層を示す図である。定着フィルム１３は、熱容量が小さく、図３に示すように、ＳＵＳなどの薄い金属製素管やポリイミドやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの耐熱樹脂フィルムからなる基層１３１を有している。そして、定着フィルム１３は、基層１３１の表面に、プライマ層１３２を介して、ＰＦＡやＰＴＦＥやＦＥＰなどの離型層１３３がコーティングまたはチューブ被覆されることで構成されている。ここで、ＰＦＡとは、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共重合体であり、ＰＴＦＥとは、ポリテトラフルオロエチレンであり、ＦＥＰとは、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。
【００２４】
定着フィルム１３において、金属製素管の表面に直接離型層１３３を形成する場合には、金属製素管の表面にブラスト処理などの表面処理を施してもよい。ここで、定着フィルム１３は、定着装置６のクイックスタートを可能にするために１００μｍ以下の厚みが好ましい。また、定着フィルム１３は、定着装置６を長寿命化させるために十分な耐久性が必要であり、そのためには２０μｍ以上の厚みが必要である。つまり、定着フィルム１３の厚みは２０μｍ以上１００μｍ以下が最適である。
【００２５】
また、定着フィルム１３は、オフセットなどの画像不良を防止するために、図２に示すように、セルフバイアス素子であるダイオード２５を介して接地されている。具体的には、図２に示すように、定着フィルム１３の端部に低抵抗のプライマ層１３２を露出させ、プライマ層１３２を導電性弾性リングなどの導通手段３１に接触させる。そして、導通手段３１は、ダイオード２５と安全抵抗２６とを介して接地されている。なお、ダイオード２５に代えて高圧電源によってトナーと同極性のバイアスを定着フィルム１３に印加することでも、効果的にオフセットを防止することができる。
【００２６】
また、加熱ヒータ１１（加熱体）は、定着フィルム１３の内側に配置されており、熱伝導部材であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるセラミックスが基板１１３として用いられている。加熱ヒータ１１は、板状であって、高熱伝導部材であるアルミ板３０と平行して重ねて配置されている。そして、基板１１３の表面に銀パラジウムなどからなる抵抗発熱体１１２が設けられ、その上から、図４に示すように、薄肉ガラス保護層１１１によって、基板１１３の表面と抵抗発熱体１１２とが覆われている。なお、薄肉ガラス保護層１１１と抵抗発熱体１１２と基板１１３とはそれぞれ接着剤によって接着されることで固定されている。
【００２７】
本実施例では、加熱ヒータ１１における抵抗発熱体１１２が設けられている側の面を定着フィルム１３に接触させることで、転写材Ｐ上のトナー像を転写材Ｐに溶融・定着させている。しかし、加熱ヒータ１１における抵抗発熱体１１２が設けられていない側の面を定着フィルム１３に接触させてもよい。また、加熱ヒータ１１における定着フィルム１３と摺動する面と反対側の面にはアルミ板３０を介して温度検知部材であるサーミスタ１４が配置されている。また、エンジン制御部８は、加熱ヒータ１１が所望の温度になるように加熱ヒータ１１における電力を制御している。なお、本実施例では、加熱ヒータ１１の抵抗値は２０Ω（１２０Ｖの電圧が印加されると７２０Ｗの電力が消費される）である。
【００２８】
断熱ステイホルダー１２（断熱支持部材）は、加熱ヒータ１１を保持し、定着フィルム１３と加圧ローラ２０との定着ニップ部とは反対側への放熱を防ぐことができる。断熱ステイホルダー１２は、液晶ポリマーやフェノール樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＥＥＫなどによって形成されており、定着フィルム１３が余裕をもって外嵌されている。定着フィルム１３は、矢印の方向に回転可能になっている。
【００２９】
また、定着フィルム１３は加熱ヒータ１１と断熱ステイホルダー１２とに摺動可能となっており、加熱ヒータ１１と定着フィルム１３との摩擦抵抗と断熱ステイホルダー１２と定着フィルム１３との摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため、加熱ヒータ１１における定着フィルム１３が接する部分と、断熱ステイホルダー１２における定着フィルム１３が接する部分とに、耐熱性グリースなどの潤滑剤を少量介在させてある。これにより、定着フィルム１３は、スムーズに回転することが可能となる。
【００３０】
加圧ローラ２０は、ＡｌやＦｅなどからなる芯金２１の上に絶縁性のシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱ゴムを発泡させて弾性層２２を形成している。そして、弾性層２２の上に、プライマ処理されて接着性を有するＲＴＶシリコーンゴムを接着層２３として塗布している。接着層２３の上にはさらに離型層２４が形成されている。離型層２４は、ＰＦＡやＰＴＦＥやＦＥＰなどによって形成され、必要に応じて、カーボンなどの導電剤を分散させたチューブが被覆またはコーティング塗工される。本実施例では、加圧ローラ２０は、外径が２０ｍｍであり、ローラ硬度が４８°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ  ６００ｇ加重）となっている。
【００３１】
加圧ローラ２０は、加熱部材１０に向かう方向に不図示の加圧手段によって加圧されている。これにより、加熱部材１０と加圧ローラ２０との間にニップ部が形成される。また、不図示の駆動手段からの駆動力が芯金２１に伝わり、加圧ローラ２０は、図２における矢印の方向に回転駆動される。そして、加圧ローラ２０の駆動力が定着フィルム１３に伝わり、定着フィルム１３は、断熱ステイホルダー１２の外側を図２の矢印方向に従動回転する。
【００３２】
アルミ板３０は、熱伝導部材であるアルミニウム製（金属材）の板である。本実施例では、アルミ板３０は、アルミニウムを母材とし、その表面にアルマイト処理がなされている。図４は、実施例１に係る加熱ヒータ１１の構成を示す図である。図４（ａ）は、加熱部材１０における加熱ヒータ１１の近傍の概略断面図である。図４（ａ）に示すように、本実施例では、断熱ステイホルダー１２にアルミ板３０が取り付けられ、その上から断熱ステイホルダー１２とアルミ板３０とに加熱ヒータ１１が取り付けられている。加熱ヒータ１１の長手方向における中央近傍では、加熱ヒータ１１は、アルミ板３０を介して断熱ステイホルダー１２に支持されている。また、加熱ヒータ１１の長手方向における端部近傍では、加熱ヒータ１１は、断熱ステイホルダー１２に直接支持されている。
【００３３】
図４（ｂ）は、アルミ板３０の厚さ方向と直交する方向におけるアルミ板３０と薄肉ガラス保護層１１１と抵抗発熱体１１２との位置関係を示した図である。本実施例では、アルミ板３０の長手方向における長さは、抵抗発熱体１１２の長手方向における長さと同じとなっている。また、アルミ板３０と薄肉ガラス保護層１１１と抵抗発熱体１１２と基板１１３は、それぞれの厚さ方向において重なっている。これらは、加圧ローラ２０が配置される側から、薄肉ガラス保護層１１１→抵抗発熱体１１２→基板１１３→アルミ板３０の順番で配置されている。そして、アルミ板３０は、抵抗発熱体１１２の真裏に配置されている。本実施例では、抵抗発熱体１１２から生じた熱がアルミ板３０によって伝熱・拡散されることで、小サイズ紙を通紙したときに発生する非通紙部昇温が低減される。
【００３４】
上述したように、熱伝導部材であるアルミ板３０は、定着装置６が駆動されている場合に高温になることで熱膨張する。また、アルミ板３０は、加熱ヒータ１１と断熱ステイホルダー１２との間に挟まれ、加熱ヒータ１１を介して加圧ローラ２０に押圧される。仮に、アルミ板３０にアルマイト処理が施されていない場合、アルミ板３０の熱膨張量が加熱ヒータ１１の熱膨張量よりも大きくなる。この場合、図５に示すように、アルミ板３０に熱膨張が生じる過程でアルミ板３０が加熱ヒータ１１に引っ掛かることでアルミ板３０に
うねりが生じてしまう。図４に示すように、加熱ヒータ１１の長手方向におけるアルミ板３０両端側には、断熱ステイホルダー１２とアルミ板３０との間に隙間が形成されている。この隙間は、アルミ板３０が熱膨張を起こした場合にアルミ板３０にうねりが生じてしまうことを回避するために形成されている。しかしながら、この隙間が形成されていても、アルミ板３０が加熱ヒータ１１に引っ掛かることでアルミ板３０にうねりが生じてしまうことがある。
【００３５】
図５のように、加熱ヒータ１１とアルミ板３０とが部分的に離れた状態になると、加熱ヒータ１１におけるニップ部側の表面には温度ムラが生じるようになる。特に、定着装置６が耐久寿命に近づいている場合に、定着フィルム１３の内側に塗布された摺動グリースが枯渇してくると画像不良が生じてしまう。加熱ヒータ１１とアルミ板３０との間に入り込むグリースの量が減少すると、加熱ヒータ１１とアルミ板３０との接触状態がそのまま温度ムラとして顕在化してくるようになる。そして、熱容量が大きい厚紙などに印字する場合には、筋状の光沢ムラ（以下、光沢スジする）が生じるようになる。黒のベタ画像において最も光沢スジが顕在化しやすく、温度ムラが悪化すると文字画像やハーフトーンパターンでも光沢スジを目視できるようになる。
【００３６】
図６は、実施例１に係るアルマイト層３０Ｂに覆われたアルミ板本体３０Ａ（部材本体）を示す図である。図６は、アルミ板３０の短手方向と直交する方向に切断した場合におけるアルミ板３０の概略断面図である。図６に示すように、本実施例では、アルミによって構成されるアルミ板本体３０Ａの表面全体がアルマイト層３０Ｂによって覆われている。ただし、アルマイト層３０Ｂは、必ずしも、アルミ板本体３０Ａの表面全体に形成されている必要はない。これにより、本実施例では、アルミ板３０の熱膨張量を低減させ、高温時のアルミ板３０のうねりを抑制することで、画像不良である光沢ムラを抑制している。アルミ板本体３０Ａの表面に、陽極酸化処理であるアルマイト処理を施すことで、アルミニウムよりも熱膨張係数が小さいアルマイト層３０Ｂを形成する。そして、アルマイト層３０Ｂの厚みを厚くすることで、アルミ板３０の熱膨張量を抑制する。これにより、熱膨張によるアルミ板３０うねりを抑制し、光沢スジの発生を抑制する。以下に本実施例の具体例を示す。
【００３７】
（実施例１の具体例１）
アルミニウム（Ａ１０５０）によって形成されるアルミ板本体３０Ａの表面にアルマイト処理によりアルマイト層３０Ｂを１０μｍ形成し、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚みが４００μｍになるようにした。
（実施例１の具体例２）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを２０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例１の具体例３）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを３０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例１の具体例４）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを５０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例１の具体例５）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを２０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を５００μｍにした。
（実施例１の具体例６）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを５０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を５００μｍにした。
（実施例１の具体例７）
実施例１の具体例１と同様の処理を施し、アルマイト層３０Ｂを５０μｍ形成し、アルミ板３０の総厚を１０００μｍにした。
【００３８】
各具体例のアルミ板３０の線膨張係数を、ＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ；Ｍｅｔｔｌｅｒ_Ｔｏｌｅｄｏ社製  ＴＭＡ／ＳＤＴＡ８４ｘ）
を使用して測定した。また、アルミ板３０のうねりのレベルを、厚紙上の画像を定着させたときの光沢スジの状態によって確認した。うねりのレベルが悪いと、加熱ヒータ１１の温度ムラのレベルが悪くなり、光沢スジが悪くなる。以下の表１に、各具体例について、線膨張係数と、光沢スジの発生状況（光沢スジのランク）とを示す。また、比較例１として、アルマイト処理を行っていないアルミ板（厚さ４００μｍ）の実験結果も示す。
【００３９】
なお、実験では、光沢スジの優劣判定を目視で容易にできるように、転写材としては厚紙（Ｓｐｒｉｎｇｈｉｌｌ紙（大きさ；ＬＴＲ、坪量；１９９ｇ/ｍ２））を用いた。ま
た、画像としては全面黒のベタ黒画像と実用画像である文字画像（１４ポイントの文字画像）を印字することで光沢スジを判定した。また、光沢スジを判定するためには、光沢スジが発生しやすい条件にする必要がある。そのため、予め、各具体例におけるアルミ板３０を組み込んだ定着装置６に９万枚通紙（用紙；Ｘｘ４２００  大きさ；ＬＴＲ  坪量；７５ｇ/ｍ２）した状態で実験を行っている。なお、定着装置６は、１０万枚通紙される
と寿命に達する。
【００４０】
また、光沢スジのレベル判定は以下の５水準で行った。
レベルＡ  ⇒  発生なし。
レベルＢ  ⇒  ベタ黒画像でほとんど目立たないが僅かに発生している。
レベルＣ  ⇒  ベタ黒画像で少し発生している（レベルＢとＤの中間レベル）。
レベルＤ  ⇒  ベタ黒画像で明瞭に発生しているが実用画像（文字画像）では分からない。
レベルＥ  ⇒  実用画像（文字画像）でも分かるレベルで発生している。
本実施例では、レベルＡ〜Ｄにおける光沢スジは、実用画像である文字画像の目視レベルでは識別不可であるため、画像品質に影響を与えないと判断した。
【００４１】
【表１】
2016218098.tif 000003
【００４２】
実施例１における各具体例の結果から、アルマイト処理がされたアルミ板３０の線膨張係数は、いずれもアルマイト処理がされていない比較例１のアルミ板３０に対して減少していることが分かる。また、アルミ板３０の厚みが同じである場合には、表面に形成されたアルマイト層３０Ｂの厚みが大きいほど、線膨張係数が小さくなっていき、光沢スジのレベルが良くなることが分かる。また、フィルム加熱方式の定着装置の特徴であるクイックスタートを実現する上で、アルミ板３０の熱容量は大き過ぎない方がよいことが分かった。
【００４３】
鋭意検討した結果、アルミ板３０の実質的な上限膜厚は１０００μｍであることが分かった。アルミ板３０の厚さが１０００μｍ以下である場合に良好にクイックスタートを実現することができる。ただし、実施例１の具体例７が示すように、１０００μｍのアルミ板３０を用いた場合でも、アルマイト処理を施すことで、膨張係数が低下し、光沢スジも低減されることが分かる。
【００４４】
また、同じアルマイト膜厚でもアルミ板本体３０Ａの厚みが厚い方が、膨張係数が大きくなってしまうことが分かる。これは、母材であるアルミ板本体３０Ａの厚みの割合がアルマイト層３０Ｂを含むアルミ板３０の総厚に対して増えると、母材が熱膨張に寄与する割合も増えるからであると考えられる。さらに、一般的にアルマイト層３０Ｂの膜厚の成膜限界は約５０μｍであり、これより厚いアルマイト層３０Ｂを成膜しようとすると、逆にアルマイト層３０Ｂが脆くなってしまう。ここで、アルマイト層３０Ｂを含むアルミ板３０の線膨張係数をα１とし、アルミ板本体３０Ａの線膨張係数をα２とすると、本実施例の具体例１から７ではα１／α２≦１０／１１の関係を満たしている。
【００４５】
このように、アルマイト層３０Ｂには上限膜厚（５０μｍ）が存在し、アルマイト層３０Ｂの膜厚が同じであっても、アルミ板本体３０Ａの厚さが厚いほど膨張係数が大きくなってしまう。そのため、アルミ板本体３０Ａの厚さを大きくしていくと、上限膜厚（５０μｍ）のアルマイト層３０Ｂが形成されていたとしても、線膨張係数が、アルマイト処理がされていないアルミ板３０とほぼ同じになる場合もあると考えられる。
【００４６】
また、本実施例においてアルマイト層３０Ｂの厚さは５μｍよりも厚くなっている。アルマイト層３０Ｂを５μｍよりも薄く形成すると、アルミ板３０の線膨張係数は十分に低減されなかった。これは、アルマイト層３０Ｂが５μｍより薄いと、均一かつ強度十分なアルマイト層３０Ｂが形成されないためであると考えられる。このように、アルマイト層３０Ｂによってアルミ板３０の線膨張係数を低減させるためには、アルマイト層３０Ｂの厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下である必要がある（５μｍ≦アルマイト層の厚さ≦５０μｍ）。
【００４７】
表１の結果から推測すると、アルミ板３０の厚さが数ｍｍとなった場合に、上限膜厚（５０μｍ）のアルマイト層３０Ｂが形成されていても、アルミ板３０の線膨張係数が、アルマイト処理がされていないアルミ板３０とほぼ同じになる状態になると考えられる。つまり、アルミ板本体３０Ａにアルマイト層３０Ｂを形成することでアルミ板３０の熱膨張を小さくできるのは、アルミ板３０の厚みが少なくとも数ｍｍ以下のときだけであると考えられる。定着装置のクイックスタートを考慮すると、アルミ板３０の厚さは、上述したように、１０００μｍ（１ｍｍ）以下であることが望ましいと考えられる。
【００４８】
さらに、各具体例において非通紙部昇温の測定を行った。ここで、非通紙部とは、上述したように、最大サイズの転写材よりも幅の狭い転写材が定着装置６を通過した場合において、定着フィルム１３上と加圧ローラ２０上における転写材が通過しない領域のことをいう。非通紙部昇温とは、非通紙部の温度が上昇してしまうことをいう。非通紙部昇温の測定は、ＮＰＩ（１２８ｇ／ｍ２、Ａ４用紙）を定着装置６に連続１５０枚通紙することで行った。
【００４９】
いずれの具体例においても、加圧ローラ２０の非通紙部における表面温度は２４０℃以下であった。なお、定着装置６の駆動中に加圧ローラ２０の表面が２４０℃以上になると、定着装置６の駆動を停止した直後に、加圧ローラ２０の離型層２４が３００℃近くまで上昇することがある。離型層２４の融点は３００℃であるため、加圧ローラ２０の表層である離型層２４が３００℃近くに達すると、加圧ローラ２０の表層が破壊されるおそれがある。
【００５０】
しかし、本実施例の具体例１〜７では、いずれの具体例においても、駆動中の加圧ローラ２０の表層（離型層）に破壊や変形などは生じていなかった。ただし、アルミ板３０の厚さが１００μｍより小さい場合に、加圧ローラ２０における非通紙部の表面温度が２４０℃を超えてしまった。そのため、非通紙部昇温を抑制する効果を得るためには、アルミ板３０の厚さは１００μｍ以上であることが望ましい。また、上述したように、定着装置６がクイックスタートを実現するためには、アルミ板３０の厚さは１０００μｍ以下であることが望ましい。したがって、本実施例において、アルミ板３０の厚さは、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが望ましい。
【００５１】
以上のように、実施例１では、アルミニウムによって構成される熱伝導部材に、厚さが５μｍ以上５０μｍ以下であるアルマイト層を形成することで、熱伝導部材の熱膨張を低減させている。これにより、加熱ヒータの温度ムラとそれに伴う画像形成装置によって形成される画像の光沢スジを抑制することができる。
また、実施例１では、加熱体と熱伝導部材は板状であって、加熱体と熱伝導部材とは平行して重ねて配置されている。そして、板状の熱伝導部材の厚さは１０００μｍ以下となっている。これにより、定着装置がクイックスタートを実現することができる。
【００５２】
また、実施例１では、板状の熱伝導部材の厚さは１００μｍ以上となっている。これにより、加熱部材と加圧部材とにおける非通紙部の温度上昇を低減させることができる。
また、実施例１では、定着装置は、加熱体を支持すると共に放熱を防ぐ断熱支持部材を有しており、熱伝導部材は、加熱体と断熱支持部材との間に配置されている。これにより、加熱体の熱が放熱してしまうことを抑制している。
【００５３】
（実施例２）
実施例２について説明する。実施例２は、実施例１と、アルミ板本体３０Ａに形成されたアルマイト層３０Ｂに対して封孔処理を施している点で異なる。ここで、実施例２において、実施例１と同一の機能を有する部分については同一の符号を付することでその説明を省略する。アルミ板本体３０Ａにアルマイト処理を施した場合、アルミ板３０の表面には酸化被膜が形成される。この酸化皮膜の表面には小さな孔が多く開いており、この孔を密閉してアルマイト層の表面を滑らかにすることを封孔処理という。この封孔処理によって、アルミ板３０の熱膨張を実施例１よりもさらに低減させることができ、アルミ板３０のうねりを抑制することができる。これにより、画像不良である光沢スジをさらに改善することができる。
【００５４】
（実施例２の具体例１）
実施例１と同様に、アルミ板本体３０Ａにアルマイト処理（陽極酸化処理）を施し、アルマイト層３０Ｂを形成する。そして、このアルマイト層３０Ｂに対して沸騰水法により封孔処理を行う。この封孔処理を加えることで、アルミ板３０の線膨張係数を実施例１よりもさらに低減させることができる。これらの処理を施して、アルマイト層３０Ｂの厚みを１５μｍにし、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例２の具体例２）
実施例２の具体例１と同様の処理を行い、封孔処理をされたアルマイト層３０Ｂを２０μｍにし、アルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例２の具体例３）
実施例２の具体例１と同様の処理を行い、封孔処理をされたアルマイト層３０Ｂを２５μｍにし、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚を４００μｍにした。
（実施例２の具体例４）
実施例２の具体例１と同様の処理を行い、封孔処理をされたアルマイト層３０Ｂを５μｍにし、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚を２００μｍにした。
（実施例２の具体例５）
実施例２の具体例１と同様の処理を行い、封孔処理をされたアルマイト層３０Ｂを１０μｍにし、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚を２００μｍにした。
（実施例２の具体例６）
実施例２の具体例１と同様の処理を行い、封孔処理をされたアルマイト層３０Ｂを５μｍにし、アルマイト層３０Ｂを含めたアルミ板３０の総厚を１００μｍにした。
【００５５】
各具体例におけるアルミ板３０の線膨張係数をＴＭＡ （Ｔｈｅｒｍｏ  Ｍｅｃｈａｎ
ｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ；Ｍｅｔｔｌｅｒ_Ｔｏｌｅｄｏ社製  ＴＭＡ／ＳＤＴＡ８
４ｘ）を使って測定した。また、実施例１と同様に、全面黒のベタ画像と文字画像を厚紙に印字することで、アルミ板のうねりレベルを調べた。表２に、本実施例の各具体例における線膨張係数と光沢スジの発生状況を示す。
【００５６】
なお、実施例１と同様に、光沢スジが生じやすい条件にするために、各具体例のアルミ板３０を組み込んだ定着装置６を、９万枚通紙（用紙；Ｘｘ４２００  大きさ；ＬＴＲ  坪量；７５ｇ/ｍ２）を行った後に光沢スジの評価に用いた。なお、本実施例では、定着
装置６は、通紙枚数が１０万枚になると製品寿命に達する。また、光沢スジを確認するための厚紙として、Ｓｐｒｉｎｇｈｉｌｌ紙（大きさ；ＬＴＲ、坪量；１９９ｇ/ｍ２）を
用いた。また光沢スジのレベル判定は実施例１と同じ基準で行った。
【００５７】
【表２】
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【００５８】
表２の結果と表１の結果（実施例１）とを比較すると、実施例２の各具体例も、実施例１と同様に、アルミ板３０の線膨張係数が、実施例１における比較例１（アルマイト層が形成されていないアルミ板）に比べて低減されていた。表２から、線膨張係数の低減量が大きいほど（線膨張係数が小さいほど）、光沢スジが抑制されていることが分かる。また、封孔処理の有無で線膨張係数が大きく変化していることが分かる。つまり、封孔処理を施したアルミ板（実施例２）は、封孔処理が施されていないアルミ板（実施例１）に比べて線膨張係数が小さくなっていることが分かる。また、封孔処理を施したアルミ板は、封孔処理が施されていないアルミ板に比べて、光沢スジが抑制されている。
【００５９】
アルマイト層は、母材であるアルミニウムの表面に、中心に孔を持つ六角柱状のセルを敷き詰めた構造になっている。一般的に、この孔は、封孔処理によって塞がると言われている。封孔処理は、この孔だけでなく六角柱状のセル間にも作用して、セル間の結束を強めていると考えられる。これにより、セル間が広がりにくくなるため、封孔処理によってさらに熱膨張が抑制されると考えられる。
【００６０】
また、上述したように、一般的に、アルミニウムにアルマイト層を厚く形成する場合の成膜限界は約５０μｍであり、これより厚いアルマイト層を成膜しようとすると、逆にアルマイト層が脆くなってしまう。実施例１では、アルマイト層３０Ｂを厚くする方が光沢スジが抑制されていたが、成膜限界である５０μｍのアルマイト処理を施した総厚４００μｍのアルミ板３０（具体例５）であっても、光沢スジが完全に無くなるレベルにはならなかった。しかし、封孔処理を施した実施例２では、成膜限界以下（５０μｍ以下）の膜
厚であっても、光沢スジが発生しないレベルに達している。
【００６１】
本実施例においてアルマイト層３０Ｂの厚さは最小５μｍであるが、これよりもアルマイト層３０Ｂを薄く形成すると、アルミ板３０の線膨張係数は十分に低減されなかった。これは、アルマイト層３０Ｂが５μｍより薄いと、均一かつ強度十分なアルマイト層３０Ｂが形成されないためであると考えられる。ちなみに、アルミ板３０に接する加熱ヒータ１１の線膨張係数は、各具体例と同様にＴＭＡで測定を行った結果１０ｐｐｍ/℃であっ
た。表２からも分かるように、アルミ板３０の線膨張係数が、加熱ヒータ１１の線膨張係数である１０ｐｐｍ/℃以下になった場合に、光沢スジが発生していない（レベルＡ）こ
とが分かる。つまり、アルマイト層３０Ｂを含むアルミ板３０の線膨張係数が加熱ヒータ１１の線膨張係数以下となった場合には光沢スジは発生しない。
【００６２】
加熱ヒータ１１の材質は、セラミックアルミナであり、アルミニウムに比べて非常に剛直（ヤング率が高い）である。さらに、アルミ板３０の総厚は上述したように大きくても１０００μｍであって、加熱ヒータ１１（基板厚み：１ｍｍ）の厚み以下となっている。このため、本実施例では、アルミ板３０の線膨張係数が加熱ヒータの線膨張係数よりも小さくなったとしても、加熱ヒータ１１が変形することはない。
【００６３】
また、上記各具体例を用いて非通紙部昇温の測定を行った。非通紙部昇温の測定は、ＮＰＩ（１２８ｇ／ｍ２、Ａ４用紙）を連続１５０枚通紙することで行った。上述したように、一般的に、定着装置６の動作中に加圧ローラ２０の表面が２４０℃以上になってしまうと、定着装置６の停止直後に、加熱部材１０とのニップ部において加圧ローラ２０の表面（離型層２４）の温度は３００℃近くに達する。
【００６４】
この場合、離型層２４の融点は３００℃であるため、加圧ローラ２０の表層が破壊されるおそれがある。本実施例のいずれの具体例でも、定着装置６の駆動中において、加圧ローラ２０における非通紙部の表面温度は２４０℃以下であり、加圧ローラ２０に破壊や変形などは起きなかった。ただし、アルミ板３０の厚さが１００μｍより小さい場合に、加圧ローラ２０における非通紙部の表面温度が２４０℃を超えてしまった。そのため、非通紙部昇温を抑制する効果を得るためには、アルミ板３０の厚さは１００μｍ以上であることが望ましい。
【００６５】
以上のように、実施例２では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。また、実施例２では、熱伝導部材に形成されたアルマイト層に封孔処理が施されている。これにより、熱伝導部材の熱膨張をさらに低減させ、加熱ヒータの温度ムラとそれに伴う画像の光沢スジを実施例１よりもさらに効果的に抑制することができる。
【００６６】
なお、各実施例において、熱伝導部材の長さと幅や、画像形成装置のプロセススピードや、線膨張係数などは、ほんの一例であり、実施例に示された数値に限定されない。また、各実施例では、加熱体の基板がアルミナセラミックスである場合について説明したが、加熱体の基盤は、必ずしもアルミナセラミックスである必要はない。加熱体の基板の材質を変えたとしても、加熱体が熱伝導板であるアルミ板よりも剛直である場合には、アルミ板にアルマイト層を形成することで、画像の光沢スジを抑制することができる。
【００６７】
また、各実施例において、熱伝導部材は、必ずしも、アルミニウム系の金属で構成されている必要はない。熱伝導部材は、例えば、銅などの金属によって構成されていてもよい。
また、各実施例において、熱伝導部材に形成された表面層は、必ずしも、アルマイト層である必要はない。表面層は、例えば、アルマイト処理以外の処理によって形成された蒸着膜などであってもよい。
また、各実施例において、熱伝導部材に形成された表面層は、必ずしも、熱伝導部材の表面全体に形成されている必要はない。表面層は、例えば、熱伝導部材の表面の１つの面のみに形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
６…定着装置、１０…加熱部材、１１…加熱体、１３…定着フィルム、
２０…加圧ローラ、３０…アルミ板、３０Ａ…アルミ板本体、３０Ｂ…アルマイト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016218098.tif 000007
【図４】
2016218098.tif 000008
【図５】
2016218098.tif 000009
【図６】
2016218098.tif 000010
【図７】
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