(57)【要約】【課題】温度センサを用いずに、管状体の過加熱状態を検出できるようにする。【解決手段】管状体は、第一層と第二層との間に、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙が設けられ、加熱及び加圧により画像を定着するのに用いられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一層と第二層との間に、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙が設けられている
加熱及び加圧により画像を定着するのに用いる管状体。
【請求項２】
前記空隙が、画像が定着される定着領域における予め定められた複数の位置に設けられている
請求項１に記載の管状体。
【請求項３】
前記第一層と前記第二層との間の前記空隙が設けられた部分には、前記第一層と前記第二層との間に隙間を形成する形成部材が配置されている
請求項１又は２に記載の管状体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の管状体で形成された加熱体と、
前記加熱体との間に記録媒体を挟む加圧部材と、
を備え、
前記加圧部材による加圧及び前記加熱体による加熱により、画像を前記記録媒体に定着する定着装置。
【請求項５】
画像を記録媒体に形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を記録媒体に定着する請求項４に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状体、定着装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、定着ローラと、加圧ローラと、温度センサと、を備えた定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度センサを備えた定着装置では、温度センサによって、定着ローラ等の管状体が過剰に加熱された過加熱状態となったことが検出される。
【０００５】
本発明は、温度センサを用いずに、管状体の過加熱状態を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、第一層と第二層との間に、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙が設けられている、加熱及び加圧により画像を定着するのに用いる管状体である。
【０００７】
請求項２の発明では、前記空隙が、画像が定着される定着領域における予め定められた複数の位置に設けられている。
【０００８】
請求項３の発明では、前記第一層と前記第二層との間の前記空隙が設けられた部分に、前記第一層と前記第二層との間に隙間を形成する形成部材が配置されている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の管状体で形成された加熱体と、前記加熱体との間に記録媒体を挟む加圧部材と、を備え、前記加圧部材による加圧及び前記加熱体による加熱により、画像を前記記録媒体に定着する定着装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、画像を記録媒体に形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成された画像を記録媒体に定着する請求項４に記載の定着装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の構成によれば、温度センサを用いずに、管状体の過加熱状態を検出することができる。
【００１２】
本発明の請求項２の構成によれば、空隙が任意の位置に配置された場合に比べ、管状体が過加熱状態であることを容易に検出できる。
【００１３】
本発明の請求項３の構成によれば、第一層と第二層との間に形成部材を配置せずに空隙を形成する場合に比べ、空隙の大きさを調整しやすい。
【００１４】
本発明の請求項４の構成によれば、温度センサを用いずに、加熱体の過加熱状態を検出することができる。
【００１５】
本発明の請求項５の構成によれば、温度センサを用いずに、定着装置の過加熱状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る加熱ベルトの構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る加熱ベルトの空隙を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係る表面層形成工程を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る表面層形成工程を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係る表面層形成工程を示す斜視図である。
【図８】本実施形態に係る表面層形成工程を示す断面図である。
【図９】本実施形態に係る表面層形成工程を示す斜視図である。
【図１０】空隙を形成する方法の変形例を示す断面図である。
【図１１】空隙を形成する方法の変形例を示す断面図である。
【図１２】空隙の配置の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１８】
（画像形成装置１０）
まず、画像形成装置１０の構成を説明する。図１は、画像形成装置１０の構成を示す概略図である。
【００１９】
画像形成装置１０は、図１に示されるように、用紙等の記録媒体Ｐが収容される収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体Ｐに形成された画像を記録媒体Ｐに定着する定着装置６０と、を備えている。さらに、画像形成装置１０は、収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を備えている。
【００２０】
画像形成部１４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下、２２Ｙ〜２２Ｋと示す）と、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２４と、を備えている。さらに、画像形成部１４は、各画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する第１転写ロール２６と、第１転写ロール２６によって中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を中間転写ベルト２４から記録媒体Ｐへ転写する第２転写ロール２８と、を備えている。
【００２１】
なお、画像形成部１４は、上記の構成に限られず、他の構成であっても良く、記録媒体Ｐに画像を形成するものであればよい。
【００２２】
画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、水平方向に沿って配置されている。また、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、一方向（例えば、図１における時計回り方向）へ回転する感光体３２をそれぞれ有している。なお、各画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、同様に構成されているので、図１において、画像形成ユニット２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋにおける各部の符号を省略している。
【００２３】
各感光体３２の周囲には、感光体３２の回転方向上流側から順に、感光体３２を帯電させる帯電装置２３と、帯電装置２３によって帯電した感光体３２を露光して感光体３２に静電潜像を形成する露光装置３６と、露光装置３６によって感光体３２に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３８と、感光体３２に接触して感光体３２に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００２４】
露光装置３６は、制御部２０から送られた画像信号に基づき静電潜像を形成するようになっている。制御部２０から送られる画像信号としては、例えば、制御部２０が外部装置から取得した画像信号がある。
【００２５】
中間転写ベルト２４は、環状に形成されると共に、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋの下側に配置されている。中間転写ベルト２４の内周側には、中間転写ベルト２４が巻き掛けられる巻掛ロール４１、４２、４３、４４、４５が設けられている。中間転写ベルト２４は、例えば、巻掛ロール４５が回転駆動することによって、感光体３２と接触しながら一方向（例えば、図１における反時計回り方向）へ周回（回転）するようになっている。なお、巻掛ロール４３は、第２転写ロール２８に対向する対向ロールとされている。
【００２６】
第１転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで感光体３２に対向している。第１転写ロール２６と感光体３２との間が、感光体３２に形成されたトナー画像が中間転写ベルト２４に転写される第１転写位置とされている。
【００２７】
第２転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで巻掛ロール４３に対向している。第２転写ロール２８と巻掛ロール４３との間が、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像が記録媒体Ｐに転写される第２転写位置とされている。
【００２８】
搬送部１６は、収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール４６と、送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐを第２転写位置へ搬送する複数の搬送ロール５０と、を有している。
【００２９】
また、搬送部１６は、第２転写ロール２８によってトナー画像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送部材５９を有している。搬送部材５９は、環状（無端状）の搬送ベルト５９Ａと、搬送ベルト５９Ａが巻き掛けられた一対のロール５９Ｂと、を有している。搬送ベルト５９Ａがその外周面に記録媒体Ｐを保持した状態で、一対のロール５９Ｂの少なくとも一方が回転駆動することで、記録媒体Ｐを定着装置６０へ搬送するようになっている。
【００３０】
定着装置６０は、搬送部材５９に対する搬送方向下流側に配置されている。この定着装置６０は、第２転写ロール２８によって記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる。定着装置６０でトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部（図示省略）へ排出される。なお、定着装置６０の具体的な構成については後述する。
【００３１】
（画像形成動作）
次に、本実施形態に係る画像形成装置１０における、記録媒体Ｐへ画像を形成する画像形成動作について説明する。
【００３２】
本実施形態に係る画像形成装置１０では、収容部１２から送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐが、複数の搬送ロール５０によって第２転写位置へ送り込まれる。
【００３３】
一方、画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋでは、帯電装置２３によって帯電した感光体３２が、露光装置３６によって露光されて感光体３２に静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置３８によって現像されて感光体３２にトナー画像が形成される。画像形成ユニット２２Ｙ〜２２Ｋで形成された各色のトナー画像は、第１転写位置にて中間転写ベルト２４に重ねられて、カラー画像が形成される。そして、中間転写ベルト２４に形成されたカラー画像が、第２転写位置にて記録媒体Ｐへ転写される。
【００３４】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置６０へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置６０により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部（図示省略）に排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００３５】
（定着装置６０）
次に、定着装置６０の具体的な構成について説明する。図２は、定着装置６０の構成を示す概略図である。
【００３６】
定着装置６０は、管状体及び加熱体の一例としての加熱ベルト６１と、加圧部材の一例としての加圧ロール６２と、を備えている。
【００３７】
加熱ベルト６１は、環状に形成されている。加熱ベルト６１の内周側には、加熱ベルト６１が巻き掛けられる巻掛ロール６３、６４と、加熱ベルト６１を加圧ロール６２へ押し付けるパッド６５と、が設けられている。巻掛ロール６３の内部には、ハロゲンヒータ等の加熱源６６が設けられている。加熱源６６によって、加熱ベルト６１が加熱される。
【００３８】
定着装置６０では、例えば、加圧ロール６２が一方向（図２における時計回り方向）へ回転駆動され、加熱ベルト６１が加圧ロール６２に従動して一方向（図２における反時計回り方向）へ周回（回転）するようになっている。
【００３９】
加熱ベルト６１と加圧ロール６２との接触部分は、記録媒体Ｐを挟み込む挟込領域Ｎ（ニップ領域）とされている。この挟込領域Ｎで記録媒体Ｐを挟み込んで、加熱ベルト６１及び加圧ロール６２が回転することで、記録媒体Ｐが搬送される。
【００４０】
そして、定着装置６０では、記録媒体Ｐを搬送しながら、加熱ベルト６１による加熱と、加圧ロール６２による加圧とによって、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を当該記録媒体Ｐに定着する。
【００４１】
なお、定着装置６０では、トナー画像の定着に必要な定着温度（例えば１３０℃以上２００℃未満）に加熱ベルト６１が加熱される。また、挟込領域Ｎでは、トナー画像の定着に必要な挟込荷重（１．０Ｎ／ｃｍ以上１００Ｎ／ｃｍ以下）で加熱ベルト６１と加圧ロール６２とが接触している。
【００４２】
以下、加熱ベルト６１の具体的な構成について説明する。
【００４３】
（加熱ベルト６１）
加熱ベルト６１は、図３に示されるように、基体７０と、第一層の一例としての弾性層７２と、第二層の一例としての表面層７４と、を有している。さらに、加熱ベルト６１は、図４に示されるように、弾性層７２と表面層７４との間に配置された空隙８０を有している。以下、基体７０、弾性層７２、表面層７４及び空隙８０の具体的な構成について説明する。
【００４４】
（基体７０）
基体７０は、例えば、樹脂材料を含んで構成されている。基体７０に用いられる樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等が挙げられる。これらの中でもポリイミド、ポリアミドイミドが望ましい。また、基体７０は、単層構造であっても、複数層構造であってもよい。
【００４５】
基体７０は、その他、周知の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。基体７０の厚みは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下とされ、望ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下、より望ましくは４０μｍ以上１３０μｍ以下とされる。
【００４６】
（弾性層７２）
弾性層７２は、弾性材料を含んで構成されている。当該弾性材料は、耐熱性弾性材料であることが望ましい。耐熱性弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００４７】
シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。
【００４８】
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン／プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン／パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
【００４９】
なお、「耐熱性」とは、定着装置の定着温度に達しても、溶けたり分解したりしない特性を意味する。以下、同じである。
【００５０】
弾性層７２は、その他、周知の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。弾性層７２の厚みは、例えば、３０μｍ以上６００μｍ以下とされ、望ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下とされる。
【００５１】
（表面層７４）
表面層７４は、例えば、耐熱性離型材料を含んで構成される。耐熱性離型材料としては、例えば、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
【００５２】
フッ素樹脂としては、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＦＥＰ）、ポリエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
【００５３】
表面層７４は、例えば、前述の材料によって形成した円筒状のチューブ（円筒体）を、弾性層７２の外周に被せることで形成される。
【００５４】
表面層７４は、その他、周知の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。表面層７４の厚みは、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下とされ、望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下とされる。
【００５５】
（接着層）
なお、加熱ベルト６１は、基体７０と弾性層７２との間、及び弾性層７２と表面層７４との間の少なくとも一方に接着層を有していてもよい。接着層は、耐熱性を有する接着剤により形成されていればよく、公知のものが適用される。
【００５６】
（空隙８０）
空隙８０は、加熱ベルト６１において画像が定着される定着領域における予め定められた複数の位置に設けられている。具体的には、空隙８０は、例えば、加熱ベルト６１の周方向の複数の位置で、加熱ベルト６１の軸方向（幅方向）における予め定められた複数の位置に配置されている。なお、空隙８０は、加熱ベルト６１の軸方向に例えば５０ｍｍ間隔で、加熱ベルト６１の周方向に例えば５０ｍｍ間隔で配置される。
【００５７】
空隙８０は、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙とされている。空隙高さとは、図４で示す高さｈである。具体的には、空隙高さは、加熱ベルト６１の厚み方向（積層方向）に沿った方向の長さであり、空隙８０の中で最も高い部分の高さである。なお、空隙高さは、例えば、空隙８０を含む加熱ベルト６１の厚みから、基体７０、弾性層７２及び表面層７４を減算することで求められる。
【００５８】
空隙８０は、温度上昇に伴う膨張によって、空隙高さが高くなる。そして、空隙８０は、加熱ベルト６１の厚み方向に見た際の面積（加熱ベルト６１の周方向及び軸方向に沿った長さ）が大きいほど、温度上昇に伴う空隙高さの変化率が大きくなる性質を有している。したがって、空隙８０を形成する際に、空隙８０における前述の面積を調整することで、温度毎の空隙高さが調整される。なお、空隙８０の加熱ベルト６１の周方向に沿った長さは、例えば、１．０ｍｍとされ、空隙８０の加熱ベルト６１の軸方向に沿った長さは、例えば、１．０ｍｍとされている。
【００５９】
また、弾性層７２と表面層７４との間の空隙８０が設けられた部分には、弾性層７２と表面層７４との間に隙間を形成するスペーサ８８（形成部材の一例）が配置されている。
【００６０】
スペーサ８８には、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂材料が用いられる。スペーサ８８は、例えば、粒状とされている。スペーサ８８における加熱ベルト６１の厚み方向に沿った方向の長さは、１ｍｍ未満とされている。また、スペーサ８８における加熱ベルト６１の厚み方向に見た際の面積（加熱ベルト６１の周方向及び軸方向に沿った長さ）によって、空隙８０の当該面積が変化する。したがって、形成したい空隙８０の面積に応じた面積を有するスペーサ８８を、弾性層７２と表面層７４との間に配置することで、空隙８０の当該面積が調整される。
【００６１】
なお、スペーサ８８の材料としては、樹脂材料に限られず、例えば、金属材料などであってもよい。また、スペーサ８８としては、定着温度で融解する材料であってもよいし、定着温度で融解しない材料であってもよい。
【００６２】
また、スペーサ８８の形状としては、粒状でなくてもよく、板状や円盤状であってもよい。このように、スペーサ８８は、特定の形状及び材料に限定されるものではない。
【００６３】
（加熱ベルト６１の製造方法）
加熱ベルト６１の製造方法は、基体形成工程と、弾性層形成工程と、表面層形成工程と、を有している。
【００６４】
基体形成工程では、基体７０を形成する。具体的には、基体形成工程では、例えば、基体７０の構成材料を含む塗布液を円筒状の金型の外周面に、らせん塗布方法等の塗布方法により塗布し、その塗膜を加熱等により硬化させて、基体７０を形成する。
【００６５】
弾性層形成工程では、基体７０の外周面に弾性層７２を形成する。具体的には、弾性層形成工程では、例えば、円筒状の金型に基体７０を装着し、その基体７０の外周面に、弾性層７２の構成材料を含む塗布液をらせん塗布方法等の塗布方法により塗布し、その塗膜を加熱等により硬化させて、弾性層７２を形成する。
【００６６】
表面層形成工程では、弾性層７２の外周面に表面層７４を形成する。この表面層形成工程では、表面層７４を形成する際に、空隙８０が形成される。すなわち、表面層形成工程は、空隙８０を形成する空隙形成工程を兼ねる。
【００６７】
具体的には、表面層形成工程では、まず、例えば、表面層７４の構成材料で形成された円筒状のチューブ１２０（図５参照）を準備する。当該チューブ１２０としては、基体７０の外周面に形成された弾性層７２の外径よりも内径が小さいチューブを準備する。
【００６８】
当該チューブ１２０は、図５に示されるように、円筒状の保持体１０４の内部に挿入されてから、図６に示されるように、保持体１０４に形成された吸引口１０６を通じて吸引されると共に、両端部が折り返されて保持される。これにより、チューブ１２０は拡径された状態で保持体１０４に保持される。
【００６９】
また、図７に示されるように、外周に弾性層７２が形成された基体７０を円筒状の金型１０８に装着し、その弾性層７２の外周における空隙８０を設ける予め定められた位置に、スペーサ８８を付着させる。具体的には、弾性層７２の周方向の複数の位置で、弾性層７２の軸方向における予め定められた複数の位置に付着させる。そして、図８に示されるように、保持体１０４に保持されたチューブ１２０に、スペーサ８８が付着した弾性層７２を挿入して、保持体１０４の吸引口１０６からの吸引を停止することで、チューブ１２０を弾性層７２の外周に被せる。
【００７０】
そして、金型１０８に装着された基体７０ごと、弾性層７２の外周に被せられたチューブ１２０を加熱することで、表面層７４を形成する。表面層形成工程では、チューブ１２０を弾性層７２に被せる際に、スペーサ８８があることでスペーサ８８の周囲の空気を巻き込むため、弾性層７２と表面層７４との間に空隙８０が形成される。このように、スペーサ８８の周囲の空気を巻き込んで、空隙８０が形成されるため、前述のように、スペーサ８８の大きさ（加熱ベルト６１の厚み方向、周方向、軸方向に沿った長さ）等により、空隙８０の大きさが調整される。
【００７１】
その後、図９に示されるように、基体７０を金型１０８から脱型してから、基体７０、弾性層７２及びチューブ１２０の軸方向両端部を切断することで、加熱ベルト６１が製造される。
【００７２】
（本実施形態に係る作用）
本実施形態の定着装置６０では、記録媒体Ｐを搬送しながら、加熱ベルト６１による加熱と、加圧ロール６２による加圧とによって、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を当該記録媒体Ｐに定着する。この定着装置６０では、トナー画像の定着に必要な定着温度（例えば１３０℃以上２００℃未満）に加熱ベルト６１が加熱されてトナー画像を当該記録媒体Ｐに定着する。
【００７３】
ここで、加熱ベルト６１に形成された空隙８０は、加熱ベルト６１が定着温度に加熱されることで、図４に示されるように、膨張して、表面層７４（Ａ）が浮き上がる。本実施形態では、空隙８０は、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙であるので、トナー画像の定着に必要な定着温度（例えば１３０℃以上２００℃未満）において、空隙高さが２ｍｍ未満となる。
【００７４】
空隙高さが２ｍｍ未満であれば、トナー画像が定着される挟込領域Ｎにおいて、トナー画像の定着に必要な挟込荷重（１０Ｎ／ｃｍ以上１００Ｎ／ｃｍ以下）を、空隙８０が受けると、空隙８０が押し潰されて扁平状となる。これにより、トナー画像に対する加圧力が局所的に変化しにくく、画像不良（画像ディフェクト）が、定着後のトナー画像に表出しない。ここでの画像不良（画像ディフェクト）とは、具体的には、画像の白抜けや、画像の光沢（グロス）の低下である。なお、スペーサ８８は、空隙８０による空気層によって表面層７４と非接触となると考えられるため、定着後のトナー画像の画質に影響を与えない。
【００７５】
一方、加熱ベルト６１が、想定される過加熱温度（２００℃）に加熱された場合では、空隙８０が、図４に示されるように、膨張して空隙高さが２ｍｍ以上となり、表面層７４（Ａ）が浮き上がる。空隙８０の空隙高さが２ｍｍ以上ある場合では、トナー画像が定着される挟込領域Ｎにおいて、トナー画像の定着に必要な挟込荷重（１０Ｎ／ｃｍ以上１００Ｎ／ｃｍ以下）を、空隙８０が受けても、空隙８０が押し潰されず、表面層７４が局所的に凸状を維持する。これにより、トナー画像に対する加圧力が局所的に変化し、画像不良（画像ディフェクト）が、定着後のトナー画像に表出する。
【００７６】
画像不良（画像ディフェクト）が表出したトナー画像を、例えば、目視により確認することで、加熱ベルト６１が想定される過加熱温度（２００℃）に加熱された過加熱状態であることが検出される。
【００７７】
また、本実施形態では、加熱ベルト６１において画像が定着される定着領域における予め定められた複数の位置（具体的には、加熱ベルト６１の軸方向に沿った予め定められた複数の位置）に設けられている。このため、トナー画像において画像不良（画像ディフェクト）が表出しうる位置が定められ、その位置を目視等により確認すればよく、トナー画像全体を確認する必要がなくなる。したがって、空隙８０が任意の位置に配置された場合に比べ、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かの検出が容易となる。
【００７８】
また、本実施形態では、弾性層７２と表面層７４との間の空隙８０が設けられた部分には、スペーサ８８が配置されている。弾性層７２と表面層７４との間にスペーサ８８を配置せずに空隙８０を形成する場合に比べ、空隙８０の大きさを調整しやすい。
【００７９】
なお、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かの検出に際しては、検出用のトナー画像（例えば、ベタ画像）を形成してもよい。
【００８０】
また、トナー画像の画像不良の確認は、目視によらず、スキャナ等の画像読み取り装置にて、確認してもよい。また、トナー画像の画像不良の確認ではなく、加熱ベルト６１の厚みの変化をセンサで検知し、その変化から空隙８０の空隙高さを求めて、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かの検出を行ってもよい。
【００８１】
（変形例）
本実施形態に係る加熱ベルト６１としては、電磁誘導により加熱される加熱ベルトであってもよい。この場合では、例えば、基体７０と弾性層７２との間に、電磁誘導により発熱する金属層（発熱層）が設けられる。
【００８２】
また、本実施形態では、加熱体（管状体）として、加熱ベルト６１を用いたが、加熱ロールでもあってもよい。加熱ロールの場合では、基体７０として、例えば、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属材料で形成された円筒部材が用いられる。
【００８３】
また、本実施形態では、空隙８０が設けられた部分には、スペーサ８８が配置されていたが、これに限られない。すなわち、スペーサ８８を配置せずに、その部分に空隙８０を形成してもよい。具体的には、例えば、図１０及び図１１に示されるように、基体７０上の弾性層７２の外周面に接着層７９を形成し、その接着層７９に凸状部材２０５を押し付けて凹部７９Ａを形成する。そして、凹部７９Ａが形成された接着層７９にチューブ１２０を被せて、凹部７９Ａ内の空気を巻き込むことで、弾性層７２と表面層７４との間に空隙８０を形成する。
【００８４】
また、本実施形態では、空隙８０は、加熱ベルト６１の周方向の複数の位置で、加熱ベルト６１の軸方向に複数配置されていたが、これに限られない。例えば、空隙８０は、図１２に示されるように、予め定められたパターン（画像）を形成するように配置されていてもよい。図１２に示す例では、空隙８０は、「ＮＧ」という文字を構成するパターンで配置されている。これにより、加熱ベルト６１が、過加熱状態となって画像不良が生じると、「ＮＧ」という文字が表出するため、加熱ベルト６１の過加熱状態の検出が容易となる。
【００８５】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。
【実施例】
【００８６】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。尚、以下において「部」および「％」は、特に断りのない限り質量基準を表す。
【００８７】
〔実施例１〕
−基体の作製−
Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を溶媒とし、ポリアミック酸１００部に対する量が２７部となるカーボンブラック（オリオンエンジニアドカーボンズ社製、商品名スペシャルブラック４）を分散させ、固形分濃度１８％としたポリアミック酸溶液（ＪＦＥケミカル社製、商品名ＪＩＶ３００Ｈ）を準備し、これを塗布液（１）（最外周層用塗布液）とした。
【００８８】
また、前記塗布液（１）に対し更に、ポリアミック酸１００部に対する量が１０部となるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子（ダイキン工業社製、商品名ルブロンＬ５）を混合させたポリアミック酸溶液を準備し、これを塗布液（２）（最内周層用塗布液）とした。
【００８９】
塗布液（２）を、ＳＵＳ製の円筒型金型の外面にらせん塗布方法により塗布し、１４０℃、３０分間乾燥させた。続いて、前記塗布液（２）の塗布層の外周表面に、塗布液（１）をらせん塗布方法により塗布し、１４０℃、３０分間乾燥させた。その後、更に３２０℃、１時間加熱して焼成し、加熱終了後に塗布膜を脱型することで内周面側から順に５０μｍのＰＴＦＥ粒子分散ポリイミド層（最内周層）と、３０μｍのポリイミド層（最外周層）と、を有する２層構成の基体を得た。
【００９０】
−弾性層の形成−
まず、２液熱硬化性樹脂Ｘ−３４−２０８６−Ａ／Ｂ（信越化学工業製、充填剤入り）を攪拌し、弾性層形成用液状シリコーンゴム塗布液とした。
【００９１】
次に、前記の基体上に以下の方法により弾性層を形成した。
【００９２】
前記基体を弾性層塗布用金型に挿入し、金型軸方向を水平方向に保ちながら周方向に回転させる回転台に設置した。金型を１００ｒｐｍで回転させながら、らせん塗布方法により、弾性層形成用液状シリコーンゴム塗布液をノズルから毎分４５ｍｌで金型端部より毎分１６０ｍｍの速度で移動させながら吐出した。吐出させたシリコーンゴム塗布液をノズル移動に伴って、厚さ０．１ｍｍの平板状ＳＵＳ板で均し、５０ｒｐｍで５分間回転させたまま保持した。その後、回転乾燥炉にて１１０℃、２０分間乾燥させ、続いて２１０℃１時間加硫を行った。得られた弾性層の膜厚は４５０μｍであった。
【００９３】
−表面層の形成−
弾性層まで形成した管状体の外径より２％小径である膜厚３５μｍの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（ＰＦＡ）チューブを準備し、内径が当該管状体の外形より０．８％大径である外型の内周にＰＦＡチューブをセットした。次いで、ＰＦＡチューブの内側に、弾性層まで形成した前記管状体を挿入した状態で、ＰＦＡチューブを外型から外し弾性層の外周に被せ、２００℃で３０分間加熱し、膜厚３５μｍの表面層を形成した。
【００９４】
実施例１では、ＰＦＡチューブを被せる前に、小径のＰＥＴ樹脂を弾性層に複数付着させてから、ＰＦＡチューブを被せることで、２５℃において空隙高さが１ｍｍとなり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍとなる空隙を弾性層と表面層との間に形成した。
【００９５】
以上の工程により、加熱ベルトを作製した。
【００９６】
〔比較例１〕
比較例１では、２５℃において空隙高さが１ｍｍ以下となり且つ２００℃において空隙高さが１．５ｍｍとなる空隙を弾性層と表面層との間に形成した。
【００９７】
〔比較例２〕
比較例２では、２５℃において空隙高さが１．５ｍｍとなり且つ２００℃において空隙高さが２ｍｍ以上となる空隙を弾性層と表面層との間に形成した。
【００９８】
［評価］
作製した加熱ベルトを実機（Fuji Xerox Versant 2100 Press（富士ゼロックス株式会社製））の定着装置に装着し、実機の側壁を取り外した状態で加熱ベルトの温度を測定しながら、画像形成を実施した。加熱ベルトが定着温度（１５０℃）となった状態での画像と、加熱ベルトが過加熱状態（２００℃）となった状態での画像とについて、画像不良の有無を確認した。
【００９９】
この結果、実施例１では、加熱ベルトが定着温度（１５０℃）となった状態での画像に画像不良が確認できず、加熱ベルトが過加熱状態（２００℃）となった状態での画像に画像不良が確認された。したがって、実施例１では、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かが検出できることがわかった。
【０１００】
比較例１では、加熱ベルトが定着温度（１５０℃）となった状態での画像及び、加熱ベルトが過加熱状態（２００℃）となった状態での画像の両方で、画像不良が確認できなかった。したがって、比較例１では、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かが検出できないことがわかった。
【０１０１】
比較例２では、加熱ベルトが定着温度（１５０℃）となった状態での画像及び、加熱ベルトが過加熱状態（２００℃）となった状態での画像の両方で、画像不良が確認された。したがって、比較例２では、加熱ベルト６１が過加熱状態であるか否かが検出できないことがわかった。
【符号の説明】
【０１０２】
１０   画像形成装置
１４   画像形成部
６０   定着装置
６１   加熱ベルト（管状体の一例、加熱体の一例）
６２   加圧ロール（加圧部材の一例）
７２   弾性層（第一層の一例）
７４   表面層（第二層の一例）
８０   空隙
８８   スペーサ（形成部材の一例）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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