JP5648350B2 - 定着ベルト、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着ベルト、定着装置、画像形成装置着に関する。

特許文献１に記載の像加熱装置（定着装置）に用いられる可撓性スリーブ（定着ベルト）には、スレンレス製のベース層が設けられている。そして、このステンレス製のベース層の外周面には、噴射加工が施されている。

特開平２００７−２４９１８６号公報

本発明の課題は、定着ベルトの内周面とこの内周面に接触する部材との間で生じる摩擦力を低減させることである。

本発明の請求項１に係る定着ベルトは、内周に露出する金属層と、前記金属層の内周面に、前記金属層の硬度と同等以上の硬度を有するショットである固体潤滑剤粉体が高速噴射されて、接触して支持する支持部材の面圧に耐える表面組織となるランダムに形成された微細な無数の凹凸部であり、潤滑剤を保持している保持手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１記載の定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧することでトナー画像が形成された記録媒体を前記定着ベルトの外周面に押し付ける加圧部材と、前記定着ベルトの内周面側に設けられ、前記加圧部材によって加圧された前記定着ベルトを前記定着ベルトの内周面と接触して支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る定着装置は、前記金属層が、基層及び発熱層を含んで構成され、前記凹凸部が、前記基層に形成れている請求項１記載の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側又は外側に配置され、磁界により前記発熱層を発熱する励磁コイルと、前記定着ベルトの外周面を加圧することでトナー画像が形成された記録媒体を前記定着ベルトの外周面に押し付ける加圧部材と、前記定着ベルトの内周面側に設けられ、前記加圧部材によって加圧された前記定着ベルトを前記定着ベルトの内周面と接触して支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、表面にトナー画像が形成される像保持体と、前記像保持体のトナー画像を記録媒体に転写する転写部材と、前記転写部材によって記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項２又は３に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の定着ベルトによれば、金属層が露出する内周面に、潤滑剤を保持する保持手段が形成されていない構成と比して、定着ベルトの内周面とこの内周面に接触する部材との間で生じる摩擦力を低減させることができる。

本発明の請求項２の定着ベルトによれば、潤滑剤を保持する凹凸状の凹凸部が設けられていない構成と比して、簡易な構成で潤滑剤を保持することができる。

本発明の請求項３の定着装置よれば、保持手段が形成されていない金属層を備える定着ベルトが設けられる場合と比して、定着装置の耐久性を向上させることができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項３に記載の定着装置を備えていない場合と比して、出力画像の低下を抑制することができる。

（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る定着ベルトの断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る定着ベルト等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着ベルト等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着ベルトの各層を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の一部を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本実施形態の定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置の一例について図１〜図８に従って説明する。なお、図中に示す矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。

（全体構成）
図８に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０の本体を構成する筐体１２に光走査装置５４が固定されており、光走査装置５４に隣接する位置に、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。

この光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射するようになっている。

また、光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれ、図中に示す矢印方向に回転する像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面に照射され、その表面に静電潜像を形成するようになっている。

画像形成装置１０内の下方側には、記録媒体としてのシート部材Ｐを収納する用紙補給部１４が設けられている。また、用紙補給部１４の上方には、用紙補給部１４から搬送されるシート部材Ｐの先端部位置を調整する位置合せロール１６が設けられている。

さらに、画像形成装置１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、前述した４つの像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に決められた間隔を空けて配置されている。なお、以後の説明では、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要がない場合は、ＹＭＣＫを省略する。

また、光ビーム６０が照射される照射部位に対して、像保持体２０の回転方向の上流側には、像保持体２０の表面を帯電する帯電ロール２２が設けられている。

さらに、光ビーム６０が照射される照射部位に対して、像保持体２０の回転方向の下流側には、像保持体２０の表面に形成された静電潜像を各色のトナーでトナー画像に現像する現像装置２４が設けられている。

一方、像保持体２０Ｙ、２０Ｍには、図中に示す矢印方向に回転すると共に像保持体２０Ｙ、２０Ｍに形成されたトナー画像が転写される第１中間転写体２６が接触し、像保持体２０Ｃ、２０Ｋには、図中に示す矢印方向に回転すると共に像保持体２０Ｃ、２０Ｋに形成されたトナー画像が転写される第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体２６及び第２中間転写体２８には、図中に示す矢印方向に回転すると共に第１中間転写体２６及び第２中間転写体２８に形成されたトナー画像が転写される第３中間転写体３０が接触している。

この第３中間転写体３０と対向する位置には、第３中間転写体３０の表面に形成されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写ロール３２が設けられている。つまり、転写ロール３２と第３中間転写体３０との間をシート部材Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上のトナー画像がシート部材Ｐに転写されるようになっている。

また、転写ロール３２に対して、シート部材Ｐが搬送される用紙搬送路３４の搬送方向の下流側には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、定着ベルト１０２と加圧部材の一例としての加圧ロール１０４とを有しており、シート部材Ｐを加熱・加圧してシート部材Ｐに形成されたトナー画像をシート部材Ｐ上に定着させるようになっている。なお、定着装置１００については、詳細を後述する。

さらに、定着装置１００に対して、シート部材Ｐが搬送される用紙搬送路３４の搬送方向の下流側には、用紙搬送ロール３６が設けられ、画像形成装置１０の上部には、用紙搬送ロール３６によって機外に排出されたシート部材Ｐが積載される排出部３８が設けられている。

次に、画像形成装置１０の画像形成について説明する。

画像形成装置１０を作動させると、各像保持体２０の表面が各帯電ロール２２によって一様に帯電される。

光走査装置５４から出力画像に対応した各色の光ビーム６０が、帯電後の像保持体２０の表面に照射され、像保持体２０の表面には、各色に対応した静電潜像が形成される。

この静電潜像に対して、現像装置２４が各色のトナーを付与し、像保持体２０の表面には、各色（Ｙ〜Ｋ色）のトナー画像が形成される。

その後、マゼンタ用の像保持体２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー画像が一次転写される。また、イエロー用の像保持体２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー画像が一次転写され、第１中間転写体２６上でマゼンタのトナー画像に重ね合わされる。

同様に、ブラック用の像保持体２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー画像が一次転写される。また、シアン用の像保持体２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー画像が一次転写され、第２中間転写体２８上でブラックのトナー画像に重ね合わされる。

さらに、第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー画像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー画像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。

ここで、先に二次転写されているマゼンタ 、イエローのトナー画像と、シアンおよびブラックのトナー画像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのカラートナー画像が第３中間転写体３０上に形成される。

二次転写されたカラートナー画像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間の接触部（ニップ部）に達する。そのタイミングに同期して、位置合せロール１６からシート部材Ｐが第３中間転写体３０と転写ロール３２との間の接触部（ニップ部）に搬送され、シート部材Ｐ上にカラートナー画像が三次転写（最終転写）される。

このシート部材Ｐは、定着装置１００に搬送され、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との間に形成される接触部を通過する。その際、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、カラートナー画像がシート部材Ｐに定着する。定着後、シート部材Ｐは用紙搬送ロール３６により排出部３８に排出され、シート部材Ｐへのカラー画像形成が終了する。

（要部構成）
次に、本実施形態に係る定着装置１００について説明する。

図２に示されるように、定着装置１００は、シート部材Ｐの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体１２２を備えている。

筐体１２２の内部には、矢印Ｄ方向へ回転すると共に、回転軸方向に延びる円筒状（無端状）の定着ベルト１０２が設けられている。

また、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。そして、このボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。さらに、ボビン１０８は、定着ベルト１０２の回転軸方向（以下単に軸方向という）から見て、定着ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、周方向の中央側には、筐体１２２の内壁面に向って突出する凸部１０８Ａが形成されている。

さらに、ボビン１０８には、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２の紙面奥行き方向）に鉄線が複数回巻き回された励磁コイル１１０が設けられている。

また、励磁コイル１１０を挟んで定着ベルト１０２の反対側には、ボビン１０８の円弧状に倣って形成されたフェライト系や感温磁性合金などの強磁性体からなる磁性コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。

一方、定着ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムからなる支持部材１１４が、定着ベルト１０２と非接触で配置され、軸方向の両端が定着装置１００の筐体１２２に固定されている。

この支持部材１１４は、軸方向から見て、定着ベルト１０２と対向して円弧状に形成された円弧部１１４Ａと、矩形状に形成された柱部１１４Ｂとで構成され、円弧部１１４Ａと柱部１１４Ｂは一体成形されている。

また、支持部材１１４の円弧部１１４Ａには、この円弧部１１４Ａに沿って、磁性コア１１６が設けられており、感温磁性合金や磁性コア１１２と同様の材質から構成される。磁性コア１１６は、定着ベルト１０２と非接触状態となっている。この磁性コア１１６と磁性コア１１２との間で、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈによる閉磁路が形成され、磁界Ｈが強められるようになっている。

また、支持部材１１４の柱部１１４Ｂにおいて、円弧部１１４Ａに対して反対側の端面には、加圧ロール１０４から加圧された定着ベルト１０２を定着ベルト１０２の内周面と接触して支持する支持部材の一例としての接触部材１１８が固定されている。

詳細には、この接触部材１１８は、耐熱性を有する樹脂や焼結体やゴム、または金属や金属合金などで構成すればよく、本実施形態では液晶ポリマーまたはガラス繊維入りのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）の樹脂材料で成形され、テフロン（登録商標）シート（図示省略）が設けられた一端面が定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルト１０２の内周面を定着ベルト１０２の外側に向けて押圧するようになっている。

一方、定着ベルト１０２を挟んで、接触部材１１８と対向する位置に配置される加圧ロール１０４は、定着ベルト１０２を接触部材１１８に向けて加圧するとともに、図示しないモータ及びギアからなる駆動機構により矢印Ｅ方向に回転するようになっている。

この加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、シリコンゴム及びＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）が被覆された構成となっている。また、加圧ロール１０４は、図示しないソレノイド等の電磁スイッチ、又はカム機構を用いて矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能となっており、矢印Ａ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面と接触して定着ベルト１０２を押圧し、矢印Ｂ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面から離間するようになっている（図３参照）。接触部材１１８の定着ベルト側接触面は、軸方向で３次元形状になっており、断面形状は中央部（図２）から端部（図３）に渡って徐々に形状が変化するように設計されており、定着ベルトの端部には定着ベルトを駆動するために（図示しない）ギアが装着されるため、端部はベルトの円形形状に近い凸形になっている。

ここで、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２を接触部材１１８側に加圧すると、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）において、定着ベルト１０２に凹部１０３が形成され、この凹部１０３の両端には凸部１０５が形成されるようになっている。

この接触部の形状は、トナーＴが載ったシート部材Ｐが通過するときに、定着ベルト１０２から剥離させる方向に湾曲した形状となっている。このため、矢印ＩＮ方向から搬送されてきたシート部材Ｐは、それ自体の腰の強さで接触部の形状に倣って矢印ＯＵＴ方向に排出されるようになっている。

また、接触幅（ニップ幅）を広げるために、接触部材１１８は、定着ベルト１０２を加圧ロール１０４側に押圧するとともに定着ベルト１０２の内周面に倣って湾曲状とされている。

さらに、定着ベルト１０２の表面で、励磁コイル１１０と対向しない領域で、かつシート部材Ｐの排出側の領域には、定着ベルト１０２の外表面（内周面でもよい）の温度を測定するサーミスター１２０が定着ベルト１０２と接触して設けられている。サーミスター１２０の接触位置は、シート部材Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、定着ベルト１０２の軸方向（図２の紙面奥行き方向）の中央側となっている。

このサーミスター１２０は、定着ベルト１０２の表面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、定着ベルト１０２の表面の温度を計測するようになっている。

図７に示されるように、サーミスター１２０は、配線１３６を介して、制御ユニット５０（図８参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４Ａ、１４４Ｂを介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。

ここで、制御回路１３８は、サーミスター１２０から送られた電気量に基づいて定着ベルト１０２の表面の温度を測定し、この測定温度と予め記憶させてある定着設定温度（本実施形態では１７０℃）とを比較する。そして、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。一方、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止するようになっている。

つまり、通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４Ａ、１４４Ｂを介して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を供給又は供給停止するようになっている。

次に、定着ベルト１０２の構成について説明する。

図１（Ａ）に示されるように、定着ベルト１０２は、内周側から外周側に向けて基層１３４、発熱層１３２、保護層１３０、弾性層１２８、及び離型層１２６で構成されており、これらが積層され一体となっている。そして、保護層１３０、発熱層１３２、及び基層１３４の３層で金属層１４６を構成しており、この金属層１４６は定着ベルト１０２の内周に巨視的に露出して設けられている。

基層１３４は、定着ベルト１０２の強度を保持するベースとなるもので、本実施形態では、非磁性のオーステナイト系のステンレス（非磁性ＳＵＳ）で構成されている。

発熱層１３２は、前述の磁界Ｈ（図２参照）を打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料であり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。固有抵抗を２．７×１０^−８Ωｃｍ以下に小さくして必要な発熱量を効率よく得ること、及び低コストの観点から、発熱層１３２として銅を用いることができる。

また、発熱層１３２は、熱容量ができるだけ小さい方が定着装置１００のウォームアップ時間を短縮することができるため、できるだけ薄い層を設けることが望ましい。

以上より、本実施形態では、発熱層１３２は、銅で構成され、発熱層１３２の厚さは、２μｍ〜２０μｍとされている。

一方、保護層１３０の厚さ及び材質は、定着ベルト１０２の剛性と発熱層１３２の厚さとを考慮して決められる。さらに、励磁コイル１１０側の保護層１３０は、励磁コイル１１０からの磁界Ｈ（図２参照）を発熱層１３２へ作用させなければならず、保護層１３０で磁界Ｈを遮断しないことや、発熱層１３２の発熱効率を阻害しないことが求められる。

１００μｍ以下の厚さの保護層１３０で、磁界Ｈの磁束を発熱層１３２まで侵入させるためには、磁界が侵入できる深さ（磁界が１／ｅに減衰する距離。ｅは約２．７１８。）を示す表皮深さが、少なくとも保護層１３０の厚さと発熱層１３２の厚さの合計以上の厚さであることが必要である。そして、表皮深さが十分に大きな値になる材料として非磁性金属（比透磁率が概ね１の常磁性体）が挙げられる。

さらに、保護層１３０が発熱層１３２の発熱を阻害しないためには、概ね発熱し難い高い固有抵抗の材質を用いることができる（理想は、比透磁率＝1、固有抵抗＝∞の金属）。

そして、金属層１４６を備えた定着ベルト１０２を定着装置１００に用いたとすると、定着ベルト１０２内側、外側いずれからも、電磁誘導により発生する渦電流をコントロールできることになり、定着ベルト１０２の内側や外側どちらでも励磁コイル１１０を配置できることになる。

また、基層１３４と保護層１３０とには、機械的強度が発熱層１３２より高く、繰り返し歪みに強い材料で、錆びや腐食に強い材料を用いることができる。

これらの検討結果から、本実施形態では、保護層１３０は、非磁性スレンレス（固有抵抗６０〜１００×１０^−８Ωｍ）で構成されている。

また、定着ベルト１０２の製造時の膜厚精度を維持すること、及び温度低下を抑えるために熱容量を維持すること、定着ベルト１０２の可撓性を確保することの観点から、本実施形態では、金属層１４６総厚さを、３５〜６０μｍとした。

また、基層１３４、発熱層１３２、及び保護層１３０を含む金属層１４６は、異種金属を張り合わせたクラッド鋼を塑性加工（深絞りやしごき、またはスピニング・へら絞りなど）することにより成形されたシームレス管が用いられる。

さらに、弾性層１２８は、弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられ、本実施形態ではシリコンゴムを用いている。本実施形態では、弾性層１２８の厚さを２００μｍとしている。

また、離型層１２６は、シート部材Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２参照）との接着力を弱めて、シート部材Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１２６として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂を用いることが好ましく、本実施形態ではＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。なお、本実施形態では、離型層１２６の厚さは３０μｍとしている。

次に、定着ベルト１０２の内周に露出した金属層１４６の内周面について説明する。

図１（Ｂ）に示されるように、定着ベルト１０２の内周に露出した金属層１４６の内周面には、潤滑剤１４８を保持する保持手段の一例としての凹凸状の凹凸部１５０が形成されている。

図４に示されるように、この凹凸部１５０を形成する方法としては、先端側が曲げられると共に先端部１５２Ａからショットが噴射される噴射管１５２を、定着ベルト１２０の円筒内に挿入する。そして、図５に示されるように、噴射管１５２を定着ベルト１２０の軸方向及び周方向に動かしながら、噴射管１５２の先端部１５２Ａからショットを噴射する。

詳細には、金属層１４６（図１（Ａ）参照）の内周面に金属層１４６の硬度と同等以上の硬度を有し、かつ球状の２０〜２００μｍのショットを高速噴射し、金属層１４６の内周面に微細な無数の円弧状の凹凸部１５０をランダムに形成する。

ここで、金属層１４６の内周面には、接触部材１１８との間で生じる摩擦力を低減させるため、通常潤滑剤が使用されるが、使用条件により潤滑剤切れが発生して金属層１４６又は接触部材１１８の摩耗が進むことが考えられる。しかし、金属層１４６の内周面にショットを噴射することで、面圧に耐える表面組織となり潤滑剤切れを起こしにくいランダムな凹凸部１５０が形成され、潤滑剤１４８を保持する。これにより、良好な潤滑状態を維持し、潤滑剤１４８の油温の上昇が抑制されると共に、金属層１４６と接触部材１１８との間で生じる摩耗力が低減され、摺動音も小さくなるようになっている。

また、潤滑剤１４８の層を凹凸部１５０に形成させる方法としては、金属層１４６の内周面に、固体潤滑剤粉体（例えば、二硫化モリブデンの粉体）を高速で噴射する。これにより、固体潤滑剤の組成物中の元素が、衝突時の発熱により金属層１４６の内周面に拡散・浸透し潤滑剤１４８の層が形成されるようになる。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

図８に示されるように、画像形成装置１０の画像形成工程を経て、トナーが転写されたシート部材Ｐが定着装置１００に送られる。

図３に示されるように、定着装置１００においては、制御ユニット５０（図８参照）の制御により、定着ベルト１０２の表面の温度が定着設定温度に到達するまでは、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２の表面から離間されている。

そして、図２に示されるように、定着ベルト１０２の表面の温度が定着設定温度に到達すると、加圧ロール１０４が移動して定着ベルト１０２の表面に接触する。定着ベルト１０２の表面の温度は、加圧ロール１０４との接触により一時的に低下するが、発熱層１３２が継続して発熱することで、定着設定温度に到達する。

続いて、定着装置１００では、加圧ロール１０４が矢印Ｅ方向への回転駆動を開始し、定着ベルト１０２がそれに従動して矢印Ｄ方向へ回転する。このとき、制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。

励磁コイル１１０に交流電流が供給されると、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈが生成消滅を繰り返す。

そして、図６に示されるように、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１３２を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１３２に渦電流（図示せず）が発生する。

発熱層１３２は、発熱層１３２の表皮抵抗、及び発熱層１３２を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって定着ベルト１０２が加熱される。

このように、定着ベルト１０２の昇温時に加圧ロール１０４が接触しておらず、定着ベルト１０２単体で昇温できるので、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とが接触した状態で昇温するよりも、ウォームアップ時間が短縮される。

定着ベルト１０２の表面の温度は、図７に示されるようにサーミスター１２０で検知され、定着設定温度１７０℃に到達していない場合は、制御回路１３８が通電回路１４２を駆動制御して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を通電する。また、定着設定温度に到達している場合は、制御回路１３８が通電回路１４２の制御を停止する。

定着ベルト１０２の表面の温度が決められた温度範囲になると、表面にトナー画像が形成されたシート部材Ｐが、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）に搬送される。

図２に示されるように、この接触部では、定着ベルト１０２が円柱状の加圧ロール１０４と接触部材１１８とに挟まれ、内側に凸となるように変形している。そして、定着ベルト１０２が、回転する加圧ロール１０４と従動回転する。これにより、定着ベルト１０２の内周面と接触部材１１８とは摺動し、定着ベルト１０２の内周面（金属層１４６の内周面）と接触部材１１８との間に摩擦力が生じる。

ここで、図１（Ｂ）の概念図に示されるように、金属層１４６の内周面には、定着ベルト１０２形成の（塑性）加工上り状態の内周面に対して潤滑剤１４８を保持する凹凸部１５０が表面積を増やすように設けられており、金属層１４６の内周面と接触部材１１８とが摺動しても、潤滑剤１４８切れが抑制されるようになっている。

また、潤滑剤１４８切れが抑制されることで、定着ベルト１０２の内周面（金属層１４６の内周面）とこの内周面と接触する接触部材１１８との間で生じる摩擦力が低減される。

また、定着ベルト１０２には、板状のクラッド鋼から塑性加工（深絞り）することにより成形されたシームレス管が用いられるため、各層を円筒状に成形させて構成する場合と比して、安価な構成である
また、定着ベルト１０２の金属層１４６の内周面と接触部材１１８との間で生じる摩擦力が低減されことで、定着装置１００の耐久性が向上する。

また、定着ベルト１０２の金属層１４６の内周面と接触部材１１８との間で生じる摩擦力が低減されことで、接触部材１１８の端部に設けられたテフロン（登録商標）シートの摩耗を抑制することができる。

また、定着ベルト１０２の金属層１４６の内周面と接触部材１１８との間で生じる摩擦力が低減されことで、安定した状態で、トナー画像のシート部材Ｐへの定着が行われるため、出力画像の低下が抑制される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、基層１３４、発熱層１３２、保護層１３０を含む積層構造を備える金属層１４６を例にとって説明したが、特に積層構造を備えない金属層に潤滑剤を保持する凹凸部を設けて、金属層と接触部材との摩擦力を低減してもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 像保持体
３２ 転写ロール（転写部材）
１００ 定着装置
１０２ 定着ベルト
１０４ 加圧ロール（加圧部材）
１１８ 接触部材（支持部材）
１４６ 金属層
１４８ 潤滑剤
１５０ 凹凸部（保持手段）

Claims (4)

1. 内周に露出する金属層と、
   前記金属層の内周面に、前記金属層の硬度と同等以上の硬度を有するショットである固体潤滑剤粉体が高速噴射されて、接触して支持する支持部材の面圧に耐える表面組織となるランダムに形成された微細な無数の凹凸部であり、潤滑剤を保持している保持手段と、
   を備える無端状の定着ベルト。
2. 請求項１記載の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの外周面を加圧することでトナー画像が形成された記録媒体を前記定着ベルトの外周面に押し付ける加圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面側に設けられ、前記加圧部材によって加圧された前記定着ベルトを前記定着ベルトの内周面と接触して支持する支持部材と、
   を備える定着装置。
3. 前記金属層が、基層及び発熱層を含んで構成され、前記凹凸部が、前記基層に形成れている請求項１記載の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの内側又は外側に配置され、磁界により前記発熱層を発熱する励磁コイルと、
   前記定着ベルトの外周面を加圧することでトナー画像が形成された記録媒体を前記定着ベルトの外周面に押し付ける加圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面側に設けられ、前記加圧部材によって加圧された前記定着ベルトを前記定着ベルトの内周面と接触して支持する支持部材と、
   を備える定着装置。
4. 表面にトナー画像が形成される像保持体と、
   前記像保持体のトナー画像を記録媒体に転写する転写部材と、
   前記転写部材によって記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項２又は３に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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