JP2004037764A

JP2004037764A - 画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置

Info

Publication number: JP2004037764A
Application number: JP2002193722A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakatogawa; 中戸川　健司; Yosuke Tsutsumi; 堤　洋介; Jun Kimura; 木村　潤; Kazuo Fujiwara; 藤原　一生
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】長期の使用にも耐え得る耐熱安定性の高い潤滑オイルを採用し、安定的なベルトの走行を実現する画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置を提供すること。
【解決手段】表面が加熱されて周動回転する駆動部材１０と、その表面に当接し従動されるエンドレスベルト２０と、その周内から駆動部材１０の表面に付勢して、駆動部材１０−エンドレスベルト２０間に、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部１６を形成する押圧部材とを備え、該押圧部材が、少なくとも、エンドレスベルト２０を面で付勢する押圧パッド３０と、その付勢面に配され、表面がエンドレスベルト２０に接する低摩擦シート４０とから構成され、低摩擦シート４０のエンドレスベルト２０との接触面に、メチルフェニルシリコーンオイルまたはパーフルオロポリエーテルオイルを介在させてなることを特徴とする画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式を利用した画像情報記録装置において、記録シート上の未定着トナー像を接触させて加熱定着する、所謂加熱定着型の画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置に関するものであり、特にエンドレスベルトを用いたフリーベルトニップ方式の画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等における電子写真画像形成では、一般に、未定着トナー像を形成した記録紙等の記録シートを画像定着装置に挿通させて加熱加圧することにより、トナー像を定着させる。
かかる画像定着装置として、円筒状心金に少なくとも弾性層を被覆し、内部に熱源が配された加熱ロールと、これに当接してニップ部を形成する、円筒状心金に少なくとも弾性層が被覆された加圧ロールと、から構成される２ロール定着装置が一般的である。当該２ロール定着装置は、他の加熱定着法である熱風定着方式やオーブン定着方式と較べて熱効率が高く、低電力化が図られ、かつ高速性に優れ、しかも、紙詰まりによる火災の危険性等の問題もないことなどから、現在最も広く利用されている。しかし、２ロール定着装置は、加熱ロールおよび加圧ロールともに弾性層が設けられ、熱容量が大きくなりがちであり、また、ニップ部時間を長く取ることが困難であり、加熱ロール表面を高い温度に保っておく必要があることから、インスタントスタート性（スイッチオンから定着可能な温度になるまでの時間が短いこと）、省エネルギー性、離型性、および、特にカラー画像における高画質化に対して不利である。
【０００３】
これに対して、２ロール定着装置における少なくとも加圧ロール側がエンドレスベルトに取って代わり、該エンドレスベルトが加熱ロール等の駆動部材に所定角度巻き付けられ、長いニップ時間を確保することができるベルトニップ方式の画像定着装置が提案されている。ベルトニップ方式では、加熱側の駆動部材が加熱ロールであるロール−ベルトニップ方式のほか、加熱側の駆動部材もエンドレスベルトであるベルト−ベルトニップ方式も提案されているが、以下、説明の便宜上、主としてロール−ベルトニップ方式の場合を例に挙げて説明する。
【０００４】
ベルトニップ方式の中でも、加熱側の駆動部材に対して押圧部材でエンドレスベルトを押圧してニップ部を形成し、エンドレスベルトを張架させないでフリーの状態としておくフリーベルトニップ方式は、エンドレスベルトの張力制御が不要であり、構造の簡素化や保守上の観点から有利である。
【０００５】
かかるフリーベルトニップ方式において、優れた定着画像や定着性を保証するには、加熱ロールと記録シートとの間でのスリップ、および、記録シートとエンドレスベルトとの間でのスリップを、共に防止することが不可欠である。このため、加熱ロールと記録シートとの間の摩擦係数をμａ、記録シートとエンドレスベルトとの間の摩擦係数をμｂ、およびエンドレスベルトと押圧部材との間の摩擦係数をμｃとそれぞれすると、少なくとも、以下の関係式を満たすことが要求される。
【０００６】
・関係式
μａ＞μｃ
μｂ＞μｃ
【０００７】
上記の摩擦係数μｃを低減するため、フッ素樹脂を塗布・焼成したガラス繊維シートからなる被覆層を前記押圧部材上に被覆し、かつその被覆層とエンドレスベルトとの間に、潤滑剤としてシリコーンオイルを介在させることが提案されており、またシリコーンオイル粘度を適度にすることが提案されている（特開平１０−２１３９８４号公報、特開２００１−２４９５５８号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらシリコーンオイルを潤滑オイルとして用いた場合、以下に示す点について十分ではない。
（１）長期の使用に於いて、各種シリコーンオイルでは耐熱安定性が悪く、低分子量成分の揮発による重量損失から性能の劣化が発生し、エンドレスベルトの内周面と押圧部材との間の摩擦係数が増大し、加熱ロールの駆動トルクが大きくなってくる。その結果、薄肉の定着ロールコアのギア受け部に働く応力が大きくなり、モーターの負担も大きくなり、さらにはギアの破損を引き起こす場合もある。
【０００９】
（２）上記同様の現象が発現することにより、加熱ロールによるエンドレスベルトの駆動力に比べて、エンドレスベルトと押圧部材との間の摩擦による抵抗が大きくなると、加熱ロールとエンドレスベルトとの間でスリップが生ずる。スリップが生ずる条件下で未定着トナー像を保持した記録シートをニップ部に挿通すると、このスリップが、記録シート表面の未定着トナー像に画像のずれを引き起こす。
【００１０】
（３）押圧部材には、柔らかさの観点からシリコーンゴムを用いることが主流であり、シリコーンオイルあるいは変性シリコーンオイル（アミノ変性、カルボキシ変性、スルホン酸変性などのシリコーンオイルが挙げられる。）を用いると、高温下における長期の使用時においてエラストマーの膨潤を引き起こしてしまい、ニップ圧の圧力分布のばらつきが発生し、画像斑を引き起こしてしまうことがある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性の高い潤滑オイルを採用し、安定的なベルトの走行を実現する画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成すべく、潤滑オイルおよび低摩擦シートの信頼性向上に焦点を向け、このエンドレスベルトと低摩擦シートとの摺動界面に存在する潤滑オイルに関して鋭意研究を重ねた結果、当該潤滑オイルとして特定の２種類、具体的にはメチルフェニルシリコーンオイルおよびパーフルオロポリエーテルオイルが、長期の使用における信頼性向上を実現し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明の画像定着装置は、少なくとも、表面が加熱されて周動回転する駆動部材と、該駆動部材の表面に当接し従動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトをその周内から前記駆動部材の表面に付勢して、前記駆動部材−前記エンドレスベルト間に、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部を形成する押圧部材と、を備えてなる画像定着装置であって、
前記押圧部材が、少なくとも、前記エンドレスベルトを面で付勢する押圧パッドと、該押圧パッドの付勢面に配され、表面が前記エンドレスベルトに接する低摩擦シートとから構成され、
かつ、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に、メチルフェニルシリコーンオイルまたはパーフルオロポリエーテルオイルを介在させてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、所謂フリーベルトニップ方式の画像定着装置において、潤滑オイルとしてメチルフェニルシリコーンオイルまたはパーフルオロポリエーテルオイルを用いることにより、押圧部材の膨潤などによる化学的変質を招来させず、ニップ形状のばらつきによる定着画像乱れなどの画質欠陥を防止することができる。また、これら潤滑オイルは、高温酸化防止効果が高いため、機器の長期使用において、従来よりも信頼性の高い画像定着装置の提供を実現することができる。
【００１５】
本発明の画像定着装置において、潤滑オイルとしてメチルフェニルシリコーンオイルを用いる場合、その２５℃における動粘度としては、２０〜６００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることが好ましく、その２００℃における重量損失分としては、１０％以下であることが好ましく、その分子構造としては、フェニル基の含有量が２．０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明の画像定着装置において、潤滑オイルとしてパーフルオロポリエーテルオイルを用いる場合、その質量平均分子量としては、２０００〜１５０００の範囲内であることが好ましく、その３０℃における動粘度としては、２０〜１０００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることが好ましく、その２００℃における重量損失分としては、１０％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の画像定着装置においては、前記エンドレスベルトの内周面と前記低摩擦シートの表面との間の、常温における動摩擦係数が、０．５以下であることが好ましい。また、前記低摩擦シートとしては、フッ素樹脂、なかでもポリテトラフルオロエチレンからなることが好ましく、また、多孔質体からなることが好ましい。さらに、前記エンドレスベルトとしては、その内周面に、フッ素樹脂層が形成されてなるものとすることもできる。
【００１８】
一方、本発明の電子写真装置は、少なくとも、電子写真方式により記録シート表面に未定着トナー像を形成する未定着トナー像形成装置と、記録シート表面に保持された未定着トナー像を、加熱および加圧することにより定着する画像定着装置と、を備える電子写真装置であって、
前記画像定着装置が、上記本発明の画像定着装置であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像定着装置について、まずその特徴である２種類の潤滑オイルと、その他の構成要素について、詳細な説明をした上で、好ましい実施形態を挙げ、図面を用いてより詳細に説明し、次いで、かかる画像定着装置を用いた本発明の電子写真装置について説明する。
【００２０】
＜潤滑オイル＞
本発明の画像定着装置は、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に、潤滑オイルとして、メチルフェニルシリコーンオイルまたはパーフルオロポリエーテルオイルを介在させることが特徴である。これら潤滑オイルを用いることで、画像定着装置の高信頼性を得ることができる。
【００２１】
（メチルフェニルシリコーンオイル）
本発明で用いるメチルフェニルシリコーンオイルの、２５℃における動粘度としては、２０〜６００ｍｍ^２／ｓ（２０〜６００ｃＳｔ）の範囲内であることが望ましく、１００〜４００ｍｍ^２／ｓ（１００〜４００ｃＳｔ）の範囲内であることがより望ましい。２０ｍｍ^２／ｓ未満であると、流動性が高すぎてメチルフェニルシリコーンオイルの漏れを発生しやすく、６００ｍｍ^２／ｓを超えると、流体摩擦が高くなり、起動時の摺動抵抗の上昇をもたらしてしまう場合がある。
【００２２】
本発明で用いるメチルフェニルシリコーンオイルは、高温時における重量損失（所定の温度に所定時間保持した際の揮発による重量低下割合。＝重量減少率。）が小さいことが好ましく、２００℃における重量損失分（昇温前と、２００℃の昇温し１８０分間保持した後に秤量。その差から減少率を計算。）としては、１０％以下であることが望ましく、特に８％以下であることが望ましい。重量損失が１０％を超えると、実質のオイル量が減少し、潤滑性能に悪影響をもたらしてしまう場合があり、その結果、摺動抵抗が上昇し、信頼性の低下を招くこともある。なお、重量損失分の具体的な測定方法は、ＡＳＴＭ　Ｄ９７２にて規定されている。
【００２３】
本発明で用いるメチルフェニルシリコーンオイルの分子構造において、フェニル基の含有量（全分子中におけるフェニル基の質量割合）としては、２．０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、５．０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。フェニル基の含有量が２．０ｍｏｌ％未満であると、フェニル基による高温時の酸化防止効果が弱くなってしまい、オイルの酸化による粘度増加、さらにはゲル化などが発生し、潤滑性能の悪化をもたらしてしまう場合があり、その結果、摺動抵抗が上昇し、信頼性の低下を招くこともある。
【００２４】
本発明の画像定着装置において、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に介在させるメチルフェニルシリコーンオイルの好ましい介在量としては、前記低摩擦シートや前記エンドレスベルトの材質、両者間の動摩擦係数、用いるメチルフェニルシリコーンオイルのフェニル基の含有量、プロセススピード、ニップ圧等の条件により変化するため一概には言えないが、０．１μｍ以上のオイル層が形成される量とすることが好ましく、０．５μｍ以上のオイル層が形成される量とすることがより好ましい。なお、ここで言う介在量とは、前記低摩擦シートとして含浸性を有する材料を用いた場合には、含浸した量を除き、真に前記低摩擦シート−前記エンドレスベルト間に介在する量を意味する。
【００２５】
（パーフルオロポリエーテルオイル）
本発明で用いるパーフルオロポリエーテルオイルの分子構造としては、直鎖状であっても、側鎖を持った構造であっても構わず、これら単独でも、両者が混合したものであっても構わない。
【００２６】
本発明で用いるパーフルオロポリエーテルオイルの数平均分子量としては、２０００〜１５０００の範囲内であることが望ましく、４０００〜１２０００であることがより望ましい。数平均分子量が２０００未満であると、低分子量であるがために高温下の揮発が進行しやすく、潤滑性能の悪化をもたらしてしまう場合があり、その結果、信頼性の低下を招くこともある。１５０００を超えると起動時の摺動抵抗の上昇をもたらしてしまう場合がある。
【００２７】
本発明で用いるパーフルオロポリエーテルオイルの、３０℃における動粘度としては、２０〜１０００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることが望ましく、１００〜６００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることがより望ましい。２０ｍｍ^２／ｓ未満であると、流動性が高すぎてパーフルオロポリエーテルオイルの漏れを発生しやすく、１０００ｍｍ^２／ｓを超えると、流体摩擦が高くなり、起動時の摺動抵抗の上昇をもたらしてしまう場合がある。
【００２８】
本発明で用いるパーフルオロポリエーテルオイルも、前記メチルフェニルシリコーンオイルと同様、高温時における重量損失が小さいことが好ましく、２００℃における重量損失分としては、１０％以下であることが望ましく、特には８％以下であることが望ましい。重量損失が１０％を超えると、実質のオイル量が減少し、潤滑性能に悪影響をもたらしてしまう場合があり、その結果、摺動抵抗が上昇し、信頼性の低下を招くこともある。
【００２９】
本発明の画像定着装置において、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に介在させるパーフルオロポリエーテルオイルの好ましい介在量としては、前記低摩擦シートや前記エンドレスベルトの材質、両者間の動摩擦係数、用いるパーフルオロポリエーテルオイルの分子構造や数平均分子量、プロセススピード、ニップ圧等の条件により変化するため一概には言えないが、０．１μｍ以上のオイル層が形成される量とすることが好ましく、０．５μｍ以上のオイル層が形成される量とすることがより好ましい。なお、ここで言う介在量とは、前記同様である。
【００３０】
＜その他の構成要素＞
（駆動部材）
本発明における駆動部材は、表面が加熱されて周動回転するものであり、ロール状の加熱ロール、および、熱源を周内に有するエンドレスベルトの２通りが挙げられる。以下、前者について好ましい態様を詳述し、後者については好ましい実施形態の項で延べることとするが、本発明における駆動部材は、これらに限定されるものではない。
【００３１】
本発明に使用することができる加熱ロールとしては、その形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じてそれ自体公知のものの中から適宜選択して使用することができる。前記加熱ロールは、一般には少なくとも、円筒状のコアと、その表面に形成された弾性層とを有し、コアの内部に加熱源を備えてなる。
【００３２】
前記コアの材質としては、機械的強度に優れ、伝熱性が良好である材質ならば特に制限はないが、例えば、アルミ、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、銅等の金属、これらの金属および／またはその他の金属からなる合金、繊維強化メタル（ＦＲＭ）、セラミックスなどが挙げられる。
【００３３】
前記弾性層の材質としては、弾性層として公知の材質の中から適宜選択できるが、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。本発明においては、これらの材質の中でも、表面張力が小さく、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。該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）などが挙げられる。
前記弾性層の厚みとしては、通常３ｍｍ以下であり、好ましくは０．１〜１．５ｍｍである。前記弾性層を前記コアの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型などが採用できる。
【００３４】
本発明においては、前記弾性層の表面に離型層が形成されていてもよい。該離型層が形成されていると、トナー像のオフセットを好適に防止でき、安定した状態で画像定着装置を稼動させることができる点で有利である。前記離型層の材質としては、トナー像に対して適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素樹脂が好適なものとして挙げられる。
【００３５】
かかるフッ素樹脂としては、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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、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（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）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられ、これらの中でも特に、耐熱性、機械特性等の面から、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、および、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル（ＥＦＡ）共重合体が好適に用いられる。
【００３６】
前記離型層の厚みとしては、通常１０〜１００μｍであり、好ましくは１５〜３０μｍである。前記離型層を前記コアの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、上述したコーティング法などが挙げられる。また、押出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法を採用することもできる。
【００３７】
（エンドレスベルト）
本発明におけるエンドレスベルト（フィルム状管状体）は、前記駆動部材の表面に当接し従動されるとともに、押圧部材により、その周内から前記駆動部材の表面に付勢されるものであり、張架されずフリーな状態で備えられるものである。前記エンドレスベルトの、押圧部材により付勢された部位の外周面と、前記駆動部材との間には、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部が形成される。
【００３８】
本発明に使用することができるエンドレスベルトとしては、その形状、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じてそれ自体公知のものの中から適宜選択して使用することができる。前記エンドレスベルトとしては、帯状かつ無端に形成されたベルトが一般的である。前記エンドレスベルトの構造としては、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造のエンドレスベルトとしては、ベース層と離型層とを少なくとも有するものなどが挙げられる。
【００３９】
前記エンドレスベルト（多層構造の場合には、ベース層。以下、「基材」と称する。）の材質としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、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、耐熱性、耐磨耗性、耐薬品性等に優れる点で熱硬化性ポリイミド、ポリベンゾイミダゾールが好ましい。当該基材中には、導電性、熱伝導性、絶縁性、補強等の目的に応じて適宜、無機粒子、金属粉、金属酸化物、有機金属酸化物等の機能性フィラーを添加することができる。
【００４０】
前記離型層としては、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）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、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（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）等のフッ素樹脂が挙げられ、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および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）テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル（ＥＦＡ）共重合体が好適に用いられる。
【００４１】
前記エンドレスベルトとしては、その内周面に、フッ素樹脂層が形成されてなるものであっても構わない。本発明においては、離型オイルとして極めて好適なものが選択されているため、前記エンドレスベルトの内周面に特別な処理を施さなくても、適切な摩擦係数、良好な耐磨耗性、および長期安定性の実現が可能であるが、フッ素樹脂層を形成することにより、これら効果をより高いレベルで実現できる可能性がある。
【００４２】
前記エンドレスベルトの内周面に形成可能なフッ素樹脂層としては、前記離型層で述べたものと同様のものが使用可能であるが、特開２００１−２４９５５８号公報に記載された、フィルム管状体の内面に施される親油化処理したフッ素樹脂、あるいは親油化剤をフッ素樹脂と併用したもの等を使用することも可能である。
【００４３】
（押圧部材）
本発明における押圧部材は、少なくとも、前記エンドレスベルトを面で付勢する押圧パッドと、該押圧パッドの付勢面に配され、表面が前記エンドレスベルトに接する低摩擦シートとから構成される。該押圧パッドと低摩擦シートとの間は、接着剤や溶着等の公知の手段により固着されていてもよいし、両者間は固定されず単に重なり合うだけで、前記低摩擦シートが他の箇所に固定されることで、全体として固定的ないし半固定的に配置されるようにしても構わない。
【００４４】
前記押圧パッドは、前記エンドレスベルトの内側に配置され、かつ前記低摩擦シートを介してエンドレスベルトと前記加熱定着ロールとの間に、未定着トナー像を保持する記録シートが通過可能なニップ部が形成されるように、該エンドレスベルトを介して前記エンドレスベルトを面で付勢し、加熱ロール等の前記駆動部材の表面を押圧する。
【００４５】
前記押圧パッドとしては、前記エンドレスベルトと前記駆動部材の表面との間に、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部を形成することができる機能を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものの中から選択できる。特に硬度の点からＪＩＳ−Ａ硬度１０〜４０°のシリコーンゴムが好適に用いられる。前記押圧パッドの形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば前記押圧パッドは、単一の部材からなる構造であってもよいし、異なる機能を有する複数の部材からなる構造であってもよい。
【００４６】
前記押圧パッドの付勢面に配され、表面が前記エンドレスベルトに接する低摩擦シートとしては、接触する前記エンドレスベルトの内周面に対して低摩擦係数の材料であれば、如何なる材料のものであってもよく、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、グラファイトからなるシート等が挙げられる。これらの中でも、低摩擦性、耐磨耗性、可撓性等の観点から、フッ素樹脂が好ましい。さらに、フッ素樹脂の中でも特に、加工性、摩擦特性の観点から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなるものが好適に用いられる。
【００４７】
前記低摩擦シートの形態としては、単にフィルム状のものであってもよいが、本発明に特有のメチルフェニルシリコーンオイルやパーフルオロポリエーテルオイルの離型オイルを含浸して保持するのに好適な、多孔質体であることが、長期的な安定性の観点から好ましい。多孔質体としては、いわゆるスポンジ状のほか、織布状、不織布状等、前記離型オイルを含浸して保持するのに適した形態であればよい。
【００４８】
前記低摩擦シートにおける低摩擦の度合いとしては、対象物として前記エンドレスベルトの内周面との関係において低摩擦であることが要求され、具体的には、前記エンドレスベルトの内周面と前記低摩擦シートの表面と間の、常温における動摩擦係数が、０．５以下であることが好ましく、０．３以下であることがより好ましい。
【００４９】
＜好ましい実施形態＞
次に、本発明の画像定着装置について、３つの好ましい実施形態を挙げて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の画像定着装置を表す模式断面図である。本実施形態の画像定着装置は、駆動部材としての加熱ロール１０と、薄膜状のエンドレスベルト２０と、押圧パッド３０および低摩擦シート４０からなる押圧部材と、を備えている。エンドレスベルト２０は、その内側に配置された押圧パッド３０により低摩擦シート４０を介して加熱ロール１０に押圧されて、エンドレスベルト２０に付勢されており、加熱ロール１０とエンドレスベルト２０との間に記録シートが挿通可能なニップ部１６が形成されている。
【００５０】
加熱ロール１０は、アルミ製で外径３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒状のコア１１の外周面に、弾性層１２としてシリコーンＨＴＶゴム（ゴム硬度３５度：ＪＩＳ−Ａ）が６００μｍの厚みに被覆され、さらにその弾性層１２の表面に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）による厚み３０μｍの離型層１３が、チューブ被覆されてなり、鏡面状態に近い表面に仕上げられている。
【００５１】
コア１１の内部には、加熱源として６００Ｗのハロゲンランプ１４が配設されている。加熱ロール１０の表面温度は、当該加熱ロール１０の表面に当接した状態で配置される感温素子１５の温度センサーと、不図示温度コントローラーとにより１７５℃に制御される。
【００５２】
エンドレスベルト２０は、周長９４ｍｍ、肉厚７５μｍ、長さ３２０ｍｍの熱硬化性ポリイミドを基材２１とし、該基材２１の外周面に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）を３０μｍの厚みにコーティングしてなる離型層２２が形成されて構成される。
【００５３】
加熱ロール１０へのエンドレスベルト２０の巻き付け角度は、約４０°であり、この時ニップ部１６のニップ幅（ニップ部におけるエンドレスベルト２０の進行方向の長さ）は、約１０ｍｍであった。
押圧パッド３０は、支持体３１と、該支持体３１に取り囲まれるように配置された弾性体３２とから構成されている。また、支持体３１には、エンドレスベルト２０がスムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド３４が取り付けられている。
【００５４】
押圧パッド３０とともに押圧部材の一部を構成する低摩擦シート４０は、弾性体３２のエンドレスベルト２０との接触面（付勢面）に載置され、エンドレスベルト２０の周動回転方向に対して前端および後端（図１における左右の端）が、不図示の固定手段により、画像定着装置本体に固定されている。
弾性体３２は、シリコーンゴム製であり、そのサイズは、幅（図１における左右の長さ）１０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ（図１における紙面の奥側と手前側）３２０ｍｍである。該弾性体３２の表面に配置された低摩擦シート４０は、多孔質のフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）のシートである。
【００５５】
ベルト走行ガイド３４の表面には、エンドレスベルト２０の周動回転方向と平行に複数のリブが設けられており、エンドレスベルト２０の内周面とベルト走行ガイド３４との接触面積を少なくしている。ベルト走行ガイド３４の両端（エンドレスベルト２０の周動回転軸の両端、すなわち、図１における紙面の奥側と手前側）には、エンドレスベルト２０の寄りを規制する鍔（つば）状の部材（不図示）が設けられている。
支持体３１は、耐熱性であり、弾性体３２を固定する機能を有する。該支持体３１は、薄膜状のエンドレスベルト２０を介して圧縮コイルスプリング（不図示）により加熱ロール１０を付勢している。
【００５６】
モーター（不図示）からの駆動力は、加熱ロール１０に伝達されこれを矢印Ａ方向に１９４ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させ、これに従動して同速度でエンドレスベルト２０も矢印Ｂ方向に周動回転する。ハロゲンランプ１４により表面が加熱された加熱ロール１０の表面とエンドレスベルト２０との間に形成されたニップ部１６に、未定着トナー像を保持する記録シートが挿通されると、その熱および圧力により、当該記録シートの表面にトナー像が定着される。
【００５７】
本実施形態においては、押圧パッド３０表面に配置される低摩擦シート４０のエンドレスベルト２０との接触面に、潤滑オイルとして、メチルフェニルシリコーンオイルを介在させる。このように潤滑オイルとして、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性の高いメチルフェニルシリコーンオイルを介在させることで、安定的なベルトの走行を実現することができる。また、メチルフェニルシリコーンオイルは、押圧パッド３０の膨潤などによる化学的変質を招来させず、ニップ形状のばらつきによる定着画像乱れなどの画質欠陥を防止することができる。また、押圧パッド３０を膨潤させにくいため、低摩擦シート４０と押圧パッド３０との間にオイルバリヤー層を設ける必要がない。勿論、低摩擦シート４０へのメチルフェニルシリコーンオイルの保持を確実ならしめる為に、バリヤー層を設けても構わない。さらに、メチルフェニルシリコーンオイルは、高温酸化防止効果が高いため、機器の長期使用において、従来よりも信頼性の高い画像定着装置の提供を実現することができる。
【００５８】
用いるメチルフェニルシリコーンオイルの分子構造（フェニル基の含有量）や物性（２５℃における動粘度、２００℃における重量損失分）を既述の如く適切なものとすることにより、加熱ロール１０にかかるトルクの低減による、ギヤ部分の破損などを防止したり、オイル漏れ等を防止することが可能となる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態の画像定着装置を表す模式断面図である。本実施形態の画像定着装置は、第１の実施形態の画像定着装置と押圧部材の構成が異なり、また、剥離爪を有する構成である点のみが異なる。したがって、図２において、第１の実施形態と同一の機能を有する部材には、図１と同一の符号を付して、その詳細な説明は省略するものとする。なお、図面には現れないが、用いた離型オイルの種類も第１の実施形態と異なっている。
【００６０】
本実施形態において、押圧部材は、押圧パッド３９と低摩擦シート４０とから構成される点は、第１の実施形態と同様であるが、特に押圧パッド３９の構成が異なっている。押圧パッド３９は、支持体３７と、該支持体３７に取り囲まれるように配置された硬質体３６と、さらにそれに取り囲まれるように配置された弾性体３５と、から構成されている。また、支持体３７には、エンドレスベルト２０がスムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド３８が取り付けられている。ベルト走行ガイド３８の表面に設けられるリブ、両端に設けられる鍔（つば）状の部材等も、第１の実施形態と同様である。
【００６１】
弾性体３５は、第１の実施形態における弾性体３２と、形状の他は同様の構成である。しかし、本実施形態では、ニップ部１６’の終端で局所的に強く付勢するべく、硬質体３６により押圧パッド３９による付勢面の一部が形成されている。硬質体３６の材質としては、特に限定されないが変形しにくいものが好ましく、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、もしくは鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属が使用できる。硬質体３６の形状としては、ニップ部における外面形状が一定の曲率半径を有する凸曲面状となるようにすることが好ましく、該曲率半径の好ましい範囲としては、加熱ロール１０の半径や弾性層１２の厚み、硬度等にもよるが、大略２〜５ｍｍ程度である。そしてさらに、加熱ロール１０におけるニップ部１６’の回転方向（矢印Ａ’方向）下流には、加熱定着後の用紙を機械的に強制的に剥離するための剥離爪４１が配されている。
【００６２】
モーター（不図示）からの駆動力は、加熱ロール１０に伝達されこれを矢印Ａ’方向に１９４ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させ、これに従動して同速度でエンドレスベルト２０も矢印Ｂ’方向に周動回転する。ハロゲンランプ１４により表面が加熱された加熱ロール１０の表面とエンドレスベルト２０との間に形成されたニップ部１６’に、未定着トナー像１を保持する記録シート２が挿通されると、その熱および圧力により、当該記録シートの表面にトナー像が定着される。このとき、ニップ部１６’の終端で、硬質体３６により局所的に強く付勢されているため、挿通されている記録シート２の加熱ロール１０表面からの用紙剥離性が向上する。しかも、さらにその下流で剥離爪４１により強制的に記録シート２を加熱ロール１０表面から剥離するため、極めて用紙剥離性が良好であり、特にオフセットが生じやすいカラートナーの定着に好適である。
【００６３】
本実施形態においては、押圧パッド３９表面に配置される低摩擦シート４０のエンドレスベルト２０との接触面に、潤滑オイルとして、パーフルオロポリエーテルオイルを介在させる。このように潤滑オイルとして、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性の高いパーフルオロポリエーテルオイルを介在させることで、安定的なベルトの走行を実現することができる。また、パーフルオロポリエーテルオイルは、押圧パッド３９の膨潤などによる化学的変質を招来させず、ニップ形状のばらつきによる定着画像乱れなどの画質欠陥を防止することができる。また、押圧パッド３９を膨潤させないため、低摩擦シート４０と押圧パッド３９との間にオイルバリヤー層を設ける必要がない。勿論、低摩擦シート４０へのパーフルオロポリエーテルオイルの保持を確実ならしめる為に、バリヤー層を設けても構わない。さらに、パーフルオロポリエーテルオイルは、高温酸化防止効果が高いため、機器の長期使用において、従来よりも信頼性の高い画像定着装置の提供を実現することができる。なお、低摩擦シート４０としてフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）のシートを用いているため、パーフルオロポリエーテルオイルは、低摩擦シート４０との親和性が高く、多孔質であることとの相乗効果により、極めて保持性が良好となる。
【００６４】
用いるメチルフェニルシリコーンオイルの分子構造（フェニル基の含有量）や物性（２５℃における動粘度、２００℃における重量損失分）を既述の如く適切なものとすることにより、加熱ロール１０にかかるトルクの低減による、ギヤ部分の破損などを防止したり、オイル漏れ等を防止することが可能となる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態の画像定着装置を表す模式断面図である。本実施形態の画像定着装置は、ベルト−ベルトニップ方式であり、第１の実施形態の画像定着装置と駆動部材側の構成が異なる。したがって、図３において、第１の実施形態と同一の機能を有する部材には、図１と同一の符号を付して、その詳細な説明は省略するものとする。
【００６６】
図３において、５０は、耐熱性ベースフィルム（例えばポリイミドフィルム等）の基体上にフッ素樹脂およびエラストマーの混合物からなる離型層を形成した駆動部材としての加熱ベルトである。該加熱ベルト５０に接するようにエンドレスベルト２０が配され、加熱ベルト５０とエンドレスベルト２０との間にニップ部が形成されている。
【００６７】
加熱ベルト５０内側には、押圧パッド３０と対向する位置に、例えば鉄製の圧力ロール５３ａと、逆Ｔ字型をした圧力印加部材５３ｂと、潤滑剤を含浸させた金属パッド５３ｃとからなる加圧部材５３が配され、圧力印加部材５３ｂが圧力ロール５３ａを介して加熱ベルト５０をエンドレスベルト２０に押しつけ、前記ニップ部にニップ圧が加わるようになっている。このとき圧力印加部材５３ｂは、金属パッド５３ｃが圧力ロール５３ａの内面を滑りながらニップ圧を印加している。なお、圧力ロール５３ａの内面には潤滑性のある耐熱オイルがコーティングされていることが好ましい。
さらに加熱ベルト５０の内側には、加熱ベルト５０のニップ部を加熱するためのヒータランプ５２が配されている。
【００６８】
圧力ロール５３ａに従動して加熱ベルト５０は矢印Ａ”方向に回転し、それにつれてエンドレスベルト２０も矢印Ｂ”方向に従動回転する。未定着トナー像が形成された記録シート（不図示）は、上記画像定着装置のニップ部に挿通され、加熱溶融および加圧されトナー像が定着される。
【００６９】
本実施形態の画像定着装置は、駆動部材としての加熱ベルト５０の熱容量が小さいため、インスタントスタート性に優れ、また、全体として省エネルギーとなる。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、同様の効果を得ることができる。
【００７０】
以上、本発明の画像定着装置について、図面を用い、部材の形状、材質、大きさ、配置等をある程度特定して説明したが、上記実施形態の各構成は、あくまでも本発明の一例を示すものであり、本発明はこれら実施形態の記載により何ら制限を受けるものではない。
【００７１】
＜電子写真装置＞
本発明の電子写真装置は、少なくとも、電子写真方式により記録シート表面に未定着トナー像を形成する未定着トナー像形成装置と、記録シート表面に保持された未定着トナー像を、加熱および加圧することにより定着する画像定着装置と、を備える電子写真装置であって、前記画像定着装置が、上記本発明の画像定着装置であることを特徴とする。本発明の画像定着装置については、既述の通りである。
【００７２】
未定着トナー像形成装置は、電子写真方式により記録シート表面に未定着トナー像を形成することが可能な構成であれば、如何なる構成であっても構わないが、一般的には、円筒状の電子写真感光体と、その周囲に順に配される、前記電子写真感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、像様の露光を行い前記電子写真感光体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、形成された潜像をトナーにより現像して未定着トナー像を得る現像装置と、得られた未定着トナー像を記録シート表面に転写する転写装置と、転写後の前記電子写真感光体の表面に残存するトナーやごみを除去するクリーニング装置と、前記電子写真感光体の表面の残留電位を除去する除電装置と、が含まれるものである。これらの各構成部材、すなわち、電子写真感光体、帯電装置、潜像形成装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置および除電装置は、本発明において、特に制限されるものではなく、従来公知の如何なる構成のものも問題なく使用することができる。
【００７３】
【実施例】
次に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。実施例においては、図１に示された第１の実施形態の画像定着装置を用い、各種条件を振って各実施例および比較例の試験とした。以下に特に示されていない各種要件は、既述の第１の実施形態で述べた通りである。なお、以下の実施例および比較例において、未定着トナー画像を形成するには、富士ゼロックス（株）製装置名Ｃ２２２０を用い、フルカラーのパターン画像を富士ゼロックス（株）製Ｊ紙に出力したものを試験に供した。
【００７４】
（実施例１）
離型オイルとして、２５℃における動粘度が４００ｍｍ^２／ｓ、２００℃における重量損失分が５．０％、分子構造において、フェニル基の含有量が８．０ｍｏｌ％の条件のメチルフェニルシリコーンオイルを用いた。また、エンドレスベルト２０の内周面と低摩擦シート４０の表面との間の、常温における動摩擦係数が０．２となるようにした。
【００７５】
この状態で画像定着装置を稼動させ、初期と経時（１００，０００枚プリント後）でプリントした際の、駆動トルクとプリントの画質とを確認した。その結果、初期と経時で駆動トルクに変動がなく、画質も極めて良好であった。また、その他何ら所見は見られなかった。
【００７６】
（実施例２）
実施例１において、２５℃における動粘度が２２ｍｍ^２／ｓであるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇し、それに伴い定着装置の押圧部材周辺からオイルの滲みが確認された。
【００７７】
（実施例３）
実施例１において、２５℃における動粘度が５８０ｍｍ^２／ｓであるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは初期から高く、駆動モーターの異音が確認された。
【００７８】
（実施例４）
実施例１において、２００℃における重量損失分が９．５％であるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇する結果となった。
【００７９】
（実施例５）
実施例１において、エンドレスベルト２０の内周面と低摩擦シート４０の表面との間の、常温における動摩擦係数が０．４８となるようにしたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇する結果となった。
【００８０】
（実施例６）
実施例１において、分子構造において、フェニル基の含有量が２．５ｍｏｌ％であるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇する結果となった。
【００８１】
（比較例１）
実施例１において、離型オイルとしてジメチルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では、大きな画像乱れが認められ、記録シートの紙しわも発生した。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇する結果となった。
【００８２】
（比較例２）
実施例１において、離型オイルとしてヒンダードアミン添加アミン変性シリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では、大きな画像乱れが認められ、記録シートの紙しわも発生した。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇する結果となった。
【００８３】
（実施例７）
実施例１において、離型オイルとして、質量平均分子量が６５００、３０℃における動粘度が２００ｍｍ^２／ｓ、および２００℃における重量損失分が５．０％の条件のパーフルオロポリエーテルオイルを用いた。また、エンドレスベルト２０の内周面と低摩擦シート４０の表面との間の、常温における動摩擦係数が０．２となるようにした。
【００８４】
この状態で画像定着装置を稼動させ、初期と経時（１００，０００枚プリント後）でプリントした際の、駆動トルクとプリントの画質とを確認した。その結果、初期と経時で駆動トルクに変動がなく、画質も極めて良好であった。また、その他何ら所見は見られなかった。
【００８５】
（実施例８）
実施例７において、質量平均分子量が２２００であるパーフルオロポリエーテルオイルを用いたこと以外は、実施例７と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇し、それに伴い定着装置の押圧部材周辺から僅かながらオイルの滲みが確認された。
【００８６】
（実施例９）
実施例７において、質量平均分子量が１４，０００であるパーフルオロポリエーテルオイルを用いたこと以外は、実施例７と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは初期からやや高く、駆動モーターの異音が確認された。
【００８７】
（実施例１０）
実施例７において、３０℃における動粘度が２１ｍｍ^２／ｓであるパーフルオロポリエーテルオイルを用いたこと以外は、実施例７と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇し、それに伴い定着装置の押圧部材周辺から僅かながらオイルの滲みが確認された。
【００８８】
（実施例１１）
実施例７において、３０℃における動粘度が９８０ｍｍ^２／ｓであるパーフルオロポリエーテルオイルを用いたこと以外は、実施例７と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは初期からやや高く、駆動モーターの異音が確認された。
【００８９】
（実施例１２）
実施例７において、エンドレスベルト２０の内周面と低摩擦シート４０の表面との間の、常温における動摩擦係数が０．４２ｍｍ^２／ｓとなるようにしたこと以外は、実施例７と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは初期から高く、駆動モーターの異音が確認された。
【００９０】
（実施例１３）
実施例１において、２５℃における動粘度が１８ｍｍ^２／ｓであるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は初期においては良好であったが、経時では許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められた。また、駆動トルクは、初期では低いものの、時間の経過と共に駆動トルクが上昇し、それに伴い定着装置の押圧部材周辺からオイルの滲みが確認された。
【００９１】
（実施例１４）
実施例１において、２５℃における動粘度が７００ｍｍ^２／ｓであるメチルフェニルシリコーンオイルを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で画像定着装置を構成し、稼動させ、初期と経時でプリントした際の、プリントの画質と駆動トルクを確認した。その結果、画質は、初期において、許容範囲内ではあるものの、やや画像乱れが認められたが、経時では良好な画像となった。また、駆動トルクは初期から高く、駆動モーターの異音が確認された。
【００９２】
（実施例１５）
離型オイルとして、２５℃における動粘度が３６０ｍｍ^２／ｓ、２００℃における重量損失分が４．８％、分子構造において、フェニル基の含有量が７．０ｍｏｌ％の条件のメチルフェニルシリコーンオイルを用いた。また、エンドレスベルト２０の内周面と低摩擦シート４０の表面との間の、常温における動摩擦係数が０．１９となるようにした。さらにこのときの低摩擦シートとエンドレスベルトの界面に介在するオイルの潤滑層形成厚みを０．５μｍになるように設定した。この状態で画像定着装置を稼動させ、初期と経時（１００，０００枚プリント後）でプリントした際の、駆動トルクとプリントの画質とを確認した。その結果、初期と経時で駆動トルクに変動がなく、画質も極めて良好であった。また、その他何ら所見は見られなかった。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性の高い潤滑オイルを採用し、安定的なベルトの走行を実現する画像定着装置、およびそれを用いた電子写真装置を提供することができる。
【００９４】
即ち、本発明によれば、所謂フリーベルトニップ方式の画像定着装置において、潤滑オイルとしてメチルフェニルシリコーンオイルまたはパーフルオロポリエーテルオイルを用いることにより、押圧部材の膨潤などによる化学的変質を招来させず、ニップ形状のばらつきによる定着画像乱れなどの画質欠陥を防止することができる。また、これら潤滑オイルは、高温酸化防止効果が高いため、機器の長期使用において、従来よりも信頼性の高い画像定着装置の提供を実現することができる。低摩擦シートとしてフッ素樹脂のシートを用いた場合、潤滑オイルとしてパーフルオロポリエーテルオイルを用いれば、低摩擦シートとの親和性が高く、保持性が良好となる。
【００９５】
さらに、用いる潤滑オイルの分子構造や物性を適切なものとすれば、前記駆動部材にかかるトルクの低減による、ギヤ部分の破損などを防止したり、オイル漏れ等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像定着装置の一例を表す模式断面図である。
【図２】本発明の画像定着装置の他の一例を表す模式断面図である。
【図３】本発明の画像定着装置のさらに他の一例を表す模式断面図である。
【符号の説明】
１　未定着トナー像
２　記録シート
１０　加熱ロール（駆動部材）
１４　ハロゲンランプ
１５　感温素子
１６　ニップ部
２０　エンドレスベルト
３０、３９　押圧パッド
３４、３８　ベルト走行ガイド
４０　低摩擦シート
５０　加熱ベルト（駆動部材）
５２　ヒータランプ
５３　加圧部材

Claims

少なくとも、表面が加熱されて周動回転する駆動部材と、該駆動部材の表面に当接し従動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトをその周内から前記駆動部材の表面に付勢して、前記駆動部材−前記エンドレスベルト間に、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部を形成する押圧部材と、を備えてなる画像定着装置であって、
前記押圧部材が、少なくとも、前記エンドレスベルトを面で付勢する押圧パッドと、該押圧パッドの付勢面に配され、表面が前記エンドレスベルトに接する低摩擦シートとから構成され、
かつ、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に、メチルフェニルシリコーンオイルを介在させてなることを特徴とする画像定着装置。
前記メチルフェニルシリコーンオイルの、２５℃における動粘度が、２０〜６００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の画像定着装置。
前記メチルフェニルシリコーンオイルの、２００℃における重量損失分が、１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像定着装置。
前記メチルフェニルシリコーンオイルの分子構造において、フェニル基の含有量が２．０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の画像定着装置。
少なくとも、表面が加熱されて周動回転する駆動部材と、該駆動部材の表面に当接し従動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトをその周内から前記駆動部材の表面に付勢して、前記駆動部材−前記エンドレスベルト間に、未定着トナー像を保持する記録シートを挿通可能なニップ部を形成する押圧部材と、を備えてなる画像定着装置であって、
前記押圧部材が、少なくとも、前記エンドレスベルトを面で付勢する押圧パッドと、該押圧パッドの付勢面に配され、表面が前記エンドレスベルトに接する低摩擦シートとから構成され、
かつ、前記低摩擦シートの前記エンドレスベルトとの接触面に、パーフルオロポリエーテルオイルを介在させてなることを特徴とする画像定着装置。
前記パーフルオロポリエーテルオイルの質量平均分子量が、２０００〜１５０００の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の画像定着装置。
前記パーフルオロポリエーテルオイルの、３０℃における動粘度が、２０〜１０００ｍｍ^２／ｓの範囲内であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像定着装置。
前記パーフルオロポリエーテルオイルの、２００℃における重量損失分が、１０％以下であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１に記載の画像定着装置。
前記エンドレスベルトの内周面と前記低摩擦シートの表面との間の、常温における動摩擦係数が、０．５以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載の画像定着装置。
前記低摩擦シートが、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１に記載の画像定着装置。
前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１０に記載の画像定着装置。
前記低摩擦シートが、多孔質体からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１に記載の画像定着装置。
前記エンドレスベルトが、その内周面に、フッ素樹脂層が形成されてなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１に記載の画像定着装置。
少なくとも、電子写真方式により記録シート表面に未定着トナー像を形成する未定着トナー像形成装置と、記録シート表面に保持された未定着トナー像を、加熱および加圧することにより定着する画像定着装置と、を備える電子写真装置であって、
前記画像定着装置が、請求項１〜１３のいずれか１に記載の画像定着装置であることを特徴とする電子写真装置。