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JP7616532B2 - Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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JP7616532B2 - Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、定着ベルトと、それを備えた定着装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。 The present invention relates to a fixing belt , a fixing device including the fixing belt, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination machine thereof.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、摺接部材に摺接する定着ベルトなどのベルト部材を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, in image forming devices such as copiers and printers, there has been known a technique for using a belt member such as a fixing belt that is in sliding contact with a sliding member (see, for example, Patent Document 1).

一方、特許文献１には、定着フィルム（ベルト部材）と支持部材（摺接部材）との摺接による摩耗を低減することを目的として、定着フィルムの内面のビッカース硬度Ｈｖ１と、支持部材との接触部のビッカース硬度Ｈｖ２と、の関係を、｜Ｈｖ１－Ｈｖ２｜≦２００に設定する技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technology for reducing wear caused by sliding contact between the fixing film (belt member) and the support member (sliding member), in which the relationship between the Vickers hardness Hv1 of the inner surface of the fixing film and the Vickers hardness Hv2 of the contact area with the support member is set to |Hv1-Hv2|≦200.

従来のベルト部材は、摺接部材との摺接によるベルト部材と摺接部材との摩耗を充分に軽減することができなかった。 Conventional belt members have been unable to adequately reduce wear between the belt member and the sliding contact member caused by sliding contact with the sliding contact member.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、摺接部材との摺接による摩耗が充分に軽減される、定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an object to provide a fixing belt , a fixing device, and an image forming apparatus in which wear caused by sliding contact with a sliding member is sufficiently reduced.

この発明における定着ベルトは、摺接部材としてのニップ部形成部材に摺接する摺接面となる内周面を有する定着ベルトであって、前記摺接面におけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下であるものである。 The fixing belt of the present invention is a fixing belt having an inner surface that serves as a sliding contact surface that slides against a nip portion forming member as a sliding contact member, and the Martens hardness H1 [N/ mm2 ] of the sliding contact surface is 20≦H1≦70, and the pencil hardness H2 is HB or more and 2H or less.

本発明によれば、摺接部材との摺接による摩耗が充分に軽減される、定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing belt , a fixing device, and an image forming apparatus in which wear caused by sliding contact with a sliding member is sufficiently reduced.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 定着装置を示す構成図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device. 定着装置を幅方向にみた側面図である。FIG. 2 is a side view of the fixing device as viewed in the width direction. ニップ部の近傍を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing the vicinity of a nip portion. 定着ベルトが保持部材に保持された状態を示す断面側面図である。4 is a cross-sectional side view showing a state in which the fixing belt is held by a holding member. FIG. 定着ベルトとニップ部形成部材との摺接面の近傍を示す拡大図である。4 is an enlarged view showing the vicinity of a sliding contact surface between a fixing belt and a nip portion forming member; 比較例としての、経時における定着ベルトとニップ部形成部材との摺接面の近傍を示す拡大図である。10 is an enlarged view showing the vicinity of a sliding contact surface between a fixing belt and a nip portion forming member over time as a comparative example. 実験の条件と結果とを示す表図である。FIG. 13 is a table showing the conditions and results of the experiment. 変形例としての、定着装置を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a fixing device as a modified example.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and the repeated explanations will be appropriately simplified or omitted.

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱可能（交換可能）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。 First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
1, the image forming apparatus 1 in this embodiment is a tandem type color printer. Four toner bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceably) installed in a bottle storage section 101 located at the top of the image forming apparatus main body 1.
An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle storage unit 101. Opposite to the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85, image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged side by side.

各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。 Each of the imaging units 4Y, 4M, 4C, and 4K is provided with a photoconductor drum 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively. In addition, a charging unit 75, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a discharging unit (not shown), etc. are provided around each of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K. Then, an image creation process (charging process, exposure process, development process, transfer process, cleaning process, and discharging process) is performed on each of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, and an image of each color is formed on each of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。 The photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotated clockwise in Fig. 1 by a drive motor (not shown). Then, at the position of the charging unit 75, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged (charging process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the exposure unit 3, and an electrostatic latent image corresponding to each color is formed by exposure scanning at this position (this is the exposure process).

その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。 Thereafter, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach positions facing the developing unit 76, where the electrostatic latent images are developed to form toner images of the respective colors (developing process).
Thereafter, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach positions facing the intermediate transfer belt 78 and first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, and at these positions the toner images on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are transferred onto the intermediate transfer belt 78 (this is the primary transfer step). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。 Thereafter, the surfaces of the photoreceptor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, at which point the untransferred toner remaining on the photoreceptor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is mechanically collected by the cleaning blade of the cleaning unit 77 (this is the cleaning process).
Finally, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach positions facing charge removing units (not shown), where the residual potentials on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are removed.
Thus, a series of image forming processes carried out on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２～８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。 Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through a developing process are transferred in a superimposed manner onto the intermediate transfer belt 78. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.
Here, the intermediate transfer unit 85 is composed of the intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, an intermediate transfer cleaning section 80, etc. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by three rollers 82 to 84, and is moved endlessly in the direction of the arrow in FIG.

４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。 The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K sandwich the intermediate transfer belt 78 between the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively, to form primary transfer nips. A transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.
Then, the intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow and passes sequentially through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this way, the toner images of each color on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 78 in a superimposed manner.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送されたシートＰ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。 Thereafter, the intermediate transfer belt 78, onto which the toner images of each color have been transferred and superimposed, reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 pinches the intermediate transfer belt 78 between itself and the secondary transfer roller 89 to form a secondary transfer nip. The four-color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are then transferred onto the sheet P that has been conveyed to the position of this secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the sheet P remains on the intermediate transfer belt 78.
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected.
Thus, a series of transfer processes carried out on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、２次転写ニップの位置に搬送されたシートＰは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８（タイミングローラ対）等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。 Here, the sheet P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the paper feed section 12 arranged below the device main body 1 via a paper feed roller 97, a pair of registration rollers 98 (a pair of timing rollers), etc.
More specifically, a plurality of sheets P such as transfer paper are stored in a stack in the paper feed section 12. When the paper feed roller 97 is rotated counterclockwise in FIG. 1, the topmost sheet P is fed toward between the pair of registration rollers 98.

レジストローラ対９８に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。 The sheet P transported to the registration roller pair 98 stops at the roller nip of the registration roller pair 98, which has stopped rotating. The registration roller pair 98 is then rotated in time with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the sheet P is transported toward the secondary transfer nip. In this way, the desired color image is transferred onto the sheet P.

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される。
その後、シートＰは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。 Thereafter, the sheet P onto which the color image has been transferred at the secondary transfer nip position is transported to the position of the fixing device 20. Then, at this position, the color image transferred onto the surface is fixed onto the sheet P by heat and pressure from the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
Thereafter, the sheet P passes between the rollers of a pair of discharge rollers 99 and is discharged to the outside of the apparatus. The sheets P discharged to the outside of the apparatus by the pair of discharge rollers 99 are sequentially stacked on a stack unit 100 as output images.
In this manner, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

次に、図２～図５等を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２～図４等を参照して、定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１、摺接部材としてのニップ部形成部材２６、補強部材２３、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧部材としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、反射部材２７、等で構成される。 Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIGS.
2 to 4, the fixing device 20 is composed of a fixing belt 21 as a belt member, a nip portion forming member 26 as a sliding contact member, a reinforcing member 23, a heater 25 (heat source) as a heating means, a pressure roller 31 as a pressure member, a temperature sensor 40, a reflecting member 27, etc.

ここで、ベルト部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（ニップ部形成部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層２１Ａ（図６参照）は、層厚が３０～７０μｍ程度であって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００～３００μｍ程度であって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、シートＰ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０～５０μｍ程度であって、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の基材層２１Ａは、内周面２１ａ（ニップ部形成部材２６やフランジ２９との摺接面である。）側に、マルテンス硬度と鉛筆硬度とが調整された層厚９～１５μｍ程度の表層２１Ａａが設けられているが、これについては後で詳しく説明する。 Here, the fixing belt 21 as a belt member is a thin, flexible endless belt that rotates (runs) in the direction of the arrow (counterclockwise) in Fig. 2. The fixing belt 21 has a base layer, an elastic layer, and a release layer laminated in this order from the inner peripheral surface 21a (the surface that comes into contact with the nip portion forming member 26) side, and the overall thickness is set to 1 mm or less.
The base material layer 21A (see FIG. 6) of the fixing belt 21 has a thickness of about 30 to 70 μm, and is made of a metal material such as nickel or stainless steel, or a resin material such as polyimide.
The elastic layer of the fixing belt 21 has a thickness of about 100 to 300 μm and is made of a rubber material such as silicone rubber, foamed silicone rubber, fluororubber, etc. By providing the elastic layer, minute irregularities are not formed on the surface of the fixing belt 21 at the nip portion, and heat is uniformly transferred to the toner image T on the sheet P, preventing the occurrence of an orange peel image.
The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of about 10 to 50 μm, and is made of materials such as PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), etc. By providing the release layer, releasability (peelability) for the toner T (toner image) is ensured.
In this embodiment, the base material layer 21A of the fixing belt 21 has a surface layer 21Aa on the inner surface 21a (the sliding surface with the nip portion forming member 26 and the flange 29) side, the surface layer 21Aa having an adjusted Martens hardness and pencil hardness and a layer thickness of approximately 9 to 15 μm, which will be described in detail later.

また、定着ベルト２１の直径は１５～１２０ｍｍ程度になるように設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ニップ部形成部材２６、ヒータ（加熱手段）、補強部材２３、反射部材２７、等が固設されている。
ここで、ニップ部形成部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａ（摺接面）に摺接するように固定されている。そして、ニップ部形成部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、シートＰが搬送されるニップ部（定着ニップ部）が形成される。図３及び図５を参照して、ニップ部形成部材２６は、その幅方向両端部が、定着装置２０の側板４３に固定支持されたフランジ２９（保持部材）に保持されている。また、定着ベルト２１は、その幅方向両端部が、フランジ２９に回転可能に保持されている。なお、ニップ部形成部材２６やフランジ２９については、後で詳しく説明する。
そして、定着ベルト２１は、その内部に設置されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱により直接的に加熱される。 The diameter of the fixing belt 21 is set to be about 15 to 120 mm.
A nip portion forming member 26, a heater (heating means), a reinforcing member 23, a reflecting member 27, and the like are fixedly provided inside (on the inner peripheral surface side) of the fixing belt 21.
Here, the nip portion forming member 26 is fixed so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface 21a (sliding surface) of the fixing belt 21. Then, the nip portion forming member 26 is pressed against the pressure roller 31 via the fixing belt 21, thereby forming a nip portion (fixing nip portion) through which the sheet P is conveyed. With reference to Figs. 3 and 5, both ends of the nip portion forming member 26 in the width direction are held by flanges 29 (holding members) fixed and supported by the side plates 43 of the fixing device 20. Also, both ends of the fixing belt 21 in the width direction are rotatably held by the flanges 29. The nip portion forming member 26 and the flanges 29 will be described in detail later.
The fixing belt 21 is directly heated by radiant heat from a heater 25 (heating means) installed inside the fixing belt 21 .

加熱手段としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータ（又はカーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３参照）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱によって、定着ベルト２１において主としてニップ部を除く部分が加熱される。さらに、加熱された定着ベルト２１の表面からシートＰ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の内周面側に１本のヒータ２５を設置したが、定着ベルト２１の内周面側に複数のヒータを設置することもできる。 The heater 25 as the heating means is a halogen heater (or a carbon heater), and both ends thereof are fixed to the side plates 43 of the fixing device 20 (see FIG. 3). The fixing belt 21 is heated mainly except for the nip portion by radiant heat from the heater 25 (heating means), the output of which is controlled by the power supply unit of the device main body 1. Furthermore, heat is applied to the toner image T on the sheet P from the heated surface of the fixing belt 21. The output control of the heater 25 is performed based on the detection result of the belt surface temperature by a temperature sensor 40 such as a thermistor facing the surface of the fixing belt 21. The temperature (fixing temperature) of the fixing belt 21 can be set to a desired temperature by such output control of the heater 25.
In the present embodiment, one heater 25 is provided on the inner circumferential surface side of the fixing belt 21, but a plurality of heaters may be provided on the inner circumferential surface side of the fixing belt 21.

このように、本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、定着ベルト２１が周方向の比較的広い範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
特に、本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１がヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱されるように構成されているため、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上するとともに、定着装置２０をさらに低コスト化・小型化することができる。 In this manner, in the fixing device 20 of the present embodiment, since the fixing belt 21 is heated over a relatively wide range in the circumferential direction rather than only a portion of the fixing belt 21 locally, the fixing belt 21 can be heated sufficiently to prevent the occurrence of fixing defects even when the device is operated at high speed. In other words, since the fixing belt 21 can be heated efficiently with a relatively simple configuration, the warm-up time and the first print time can be shortened, and the device can be made more compact.
In particular, the fixing device 20 in this embodiment is configured so that the fixing belt 21 is directly heated by the heater 25 (heating means), thereby further improving the heating efficiency of the fixing belt 21 and enabling the fixing device 20 to be further reduced in cost and size.

ここで、図５を参照して、保持部材としての２つのフランジ２９は、耐熱性樹脂材料等で形成されていて、定着装置２０の幅方向両端部の側板４３にそれぞれ嵌め込まれている。フランジ２９には、定着ベルト２１の円形姿勢を維持しながら定着ベルト２１を保持するためのガイド部２９ａや、定着ベルト２１の幅方向の移動（ベルト寄り）を規制するためのストッパ部２９ｂ、等が設けられている。
なお、本実施の形態において、定着ベルト２１の内周面２１ａに接触する部材は、幅方向両端のフランジ２９と、ニップ部形成部材２６と、のみであって、それ以外に内周面２１ａに接触して定着ベルト２１の回転をガイドするような部材（ベルトガイド）は存在しない。 5, the two flanges 29 serving as holding members are made of a heat-resistant resin material or the like, and are fitted into the side plates 43 at both ends in the width direction of the fixing device 20. The flanges 29 are provided with a guide portion 29a for holding the fixing belt 21 while maintaining the circular posture of the fixing belt 21, a stopper portion 29b for restricting the movement of the fixing belt 21 in the width direction (toward the belt), and the like.
In this embodiment, the only members that come into contact with the inner surface 21a of the fixing belt 21 are the flanges 29 at both ends in the width direction and the nip portion forming member 26, and there are no other members (belt guides) that come into contact with the inner surface 21a and guide the rotation of the fixing belt 21.

ここで、本実施の形態では、ニップ部を形成するニップ部形成部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さがニップ部形成部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０のフランジ２９（保持部材）に保持されている。詳しくは、補強部材２３は、フランジ２９とニップ部形成部材２６との間に挟まれるようにして、その位置が定められることになる。
そして、補強部材２３がニップ部形成部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部においてニップ部形成部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。本実施の形態において、補強部材２３は、ヒータ２５が位置する側に凹部が対向するように形成された略コの字状の板状部材である。この補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。 In this embodiment, a reinforcing member 23 for reinforcing the strength of the nip portion forming member 26 that forms the nip portion is fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21. Referring to Fig. 3, the reinforcing member 23 is formed so that its length in the width direction is equal to that of the nip portion forming member 26, and both ends in the width direction are held by flanges 29 (holding members) of the fixing device 20. In detail, the position of the reinforcing member 23 is determined by being sandwiched between the flanges 29 and the nip portion forming member 26.
The reinforcing member 23 abuts against the pressure roller 31 via the nip portion forming member 26 and the fixing belt 21, thereby preventing the nip portion forming member 26 from being significantly deformed by the pressure of the pressure roller 31 at the nip portion. In this embodiment, the reinforcing member 23 is a plate-like member having a substantially U-shape with a recess facing the side where the heater 25 is located. In order to satisfy the above-mentioned functions, the reinforcing member 23 is preferably formed from a metal material having high mechanical strength, such as stainless steel or iron.

また、本実施の形態では、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の側に、反射部材２７（反射板）が固設されている。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が反射部材２７で反射されて定着ベルト２１の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。
なお、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、鏡面処理を施したり断熱部材を設けたりした場合であっても、同じような効果を得ることができる。 In the present embodiment, a reflecting member 27 (reflecting plate) is fixed to the side of the reinforcing member 23 that faces the heater 25. As a result, the heat directed from the heater 25 toward the reinforcing member 23 (heat that heats the reinforcing member 23) is reflected by the reflecting member 27 and used to heat the fixing belt 21, thereby further improving the heating efficiency of the fixing belt 21.
The same effect can be obtained even if a part or the whole of the surface of the reinforcing member 23 facing the heater 25 is subjected to a mirror finish or provided with a heat insulating material.

図２を参照して、ニップ部（定着ニップ部）の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧部材としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧部材）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転可能に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。 2, the pressure roller 31 as a pressure member that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 21 at the position of the nip portion (fixing nip portion) has a diameter of about 30 mm, and is formed by forming an elastic layer 33 on a hollow core metal 32. The elastic layer 33 of the pressure roller 31 (pressure member) is made of a material such as foamed silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber. A thin release layer made of PFA, PTFE, or the like can also be provided on the surface of the elastic layer 33. The pressure roller 31 presses against the fixing belt 21 to form a desired nip portion between the two members. Also, referring to FIG. 3, the pressure roller 31 is provided with a gear 45 that meshes with a drive gear of a drive mechanism (not shown), and the pressure roller 31 is rotated in the direction of the arrow (clockwise direction) in FIG. 2. Also, both ends of the pressure roller 31 in the width direction are rotatably supported by the side plate 43 of the fixing device 20 via bearings 42. A heat source such as a halogen heater can also be provided inside the pressure roller 31.

なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材１６に生じる負荷を軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出されるシートＰが定着ベルト２１から分離され易くなる。 When the elastic layer 33 of the pressure roller 31 is made of a sponge-like material such as foamed silicone rubber, the pressure acting on the nip portion can be reduced, thereby reducing the load on the fixed member 16. Furthermore, the heat insulation of the pressure roller 31 is improved, and the heat of the fixing belt 21 is less likely to transfer to the pressure roller 31 side, thereby improving the heating efficiency of the fixing belt 21.
In the present embodiment, the fixing belt 21 is formed so that its diameter is almost equal to that of the pressure roller 31, but the fixing belt 21 may be formed so that its diameter is smaller than that of the pressure roller 31. In that case, the curvature of the fixing belt 21 at the nip portion becomes smaller than that of the pressure roller 31, so that the sheet P sent out from the nip portion is easily separated from the fixing belt 21.

図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａ（摺接面）に摺接する摺接部材としてのニップ部形成部材２６は、加圧ローラ３１との対向面２６ａ（定着ベルト２１に摺接する面であって、図６参照）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、シートＰは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後のシートＰが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態では、ニップ部を形成するニップ部形成部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成するニップ部形成部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａ（定着ベルト２１に摺接する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状がシートＰの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１とシートＰとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出されたシートＰを定着ベルト２１から容易に分離することができる。 4, nip portion forming member 26, which serves as a sliding member that comes into sliding contact with inner peripheral surface 21a (sliding surface) of fixing belt 21, has opposing surface 26a (surface that comes into sliding contact with fixing belt 21, see FIG. 6) facing pressure roller 31, which is formed in a concave shape so as to conform to the curvature of pressure roller 31. As a result, sheet P is sent out from the nip portion so as to conform to the curvature of pressure roller 31, and therefore it is possible to prevent a problem in which sheet P after the fixing process is attracted to fixing belt 21 and is not separated.
In this embodiment, the nip forming member 26 that forms the nip is formed in a concave shape, but the nip forming member 26 that forms the nip can also be formed in a flat shape. That is, the opposing surface 26a (the surface that slides against the fixing belt 21) of the nip forming member 26 can be formed in a flat shape. This makes the shape of the nip approximately parallel to the image surface of the sheet P, and the adhesion between the fixing belt 21 and the sheet P is increased, thereby improving the fixing performance. Furthermore, the curvature of the fixing belt 21 at the exit side of the nip is large, so that the sheet P sent out from the nip can be easily separated from the fixing belt 21.

また、摺接部材としてのニップ部形成部材２６を形成する材料としては、樹脂材料や金属材料を用いることができるが、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがない程度の剛性があり、耐熱性と断熱性とを有する樹脂材料（液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリイミド、等である。）が好適である。
また、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａ（表面をコーティングした場合も含む。）は、溝や凸状パターンが形成されたものであっても良い。 In addition, the material for forming the nip portion forming member 26 as the sliding contact member may be a resin material or a metal material, but a resin material (such as a liquid crystal polymer, polyamideimide, polyimide, etc.) that has sufficient rigidity so as not to bend significantly even when subjected to the pressure from the pressure roller 31 and has heat resistance and heat insulation properties is preferred.
Furthermore, the opposing surface 26a of the nip portion forming member 26 (including the case where the surface is coated) may have grooves or a convex pattern formed thereon.

なお、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａ（定着ベルト２１に摺接する面である。）には、定着ベルト２１との摺動抵抗を減ずるために、低摩擦材料（例えば、ダイヤモンドライクカーボン、ＰＴＦＥ、二硫化モリブデン、グラファイト等である。）がコーティングされていることが好ましい。その場合、樹脂材料からなるニップ部形成部材２６の対向面２６ａに、上述した低摩擦材料を分散させた塗料をスプレー塗装等の方法により成膜した後に焼成することによってコーティング層を形成することができる。
また、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａ（表面をコーティングした場合も含む。）は、定着ベルト２１との摺動抵抗を減ずるために、潤滑剤（例えば、シリコーンオイル、基油がシリコーンオイルであるシリコーングリス、フロロシリコーンオイル、基油がフロロシリコーンオイルであるフロロシリコーングリス、フッ素オイル、基油がフッ素オイルであるフッ素グリス、又は、これらのいずれか２種以上を組み合わせたもの、等である。）を塗布しておくこともできる。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１を加熱する加熱手段としてヒータ２５を用いた。これに対して、ニップ部形成部材２６としてセラミックヒータなどを用いることで、摺接部材として機能するニップ部形成部材２６を加熱手段としても機能するように構成することもできる。その場合、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａは、ガラス・セラミックス等の無機材料であっても良いし、最表面に樹脂の塗膜が形成されたものであっても良い。 It is preferable that the opposing surface 26a (the surface that comes into sliding contact with the fixing belt 21) of the nip portion forming member 26 is coated with a low-friction material (e.g., diamond-like carbon, PTFE, molybdenum disulfide, graphite, etc.) in order to reduce the sliding resistance with the fixing belt 21. In this case, a coating layer can be formed by forming a film on the opposing surface 26a of the nip portion forming member 26 made of a resin material by a method such as spray painting with paint having the above-mentioned low-friction material dispersed therein, and then baking the film.
In addition, the opposing surface 26a of the nip portion forming member 26 (including the case where the surface is coated) may be coated with a lubricant (e.g., silicone oil, silicone grease whose base oil is silicone oil, fluorosilicone oil, fluorosilicone grease whose base oil is fluorosilicone oil, fluorine oil, fluorine grease whose base oil is fluorine oil, or a combination of any two or more of these) in order to reduce sliding resistance with the fixing belt 21.
In the present embodiment, heater 25 is used as a heating means for heating fixing belt 21. However, by using a ceramic heater or the like as nip portion forming member 26, nip portion forming member 26 functioning as a sliding contact member can also function as heating means. In this case, facing surface 26a of nip portion forming member 26 may be made of an inorganic material such as glass or ceramics, or may have a resin coating formed on the outermost surface.

ここで、本実施の形態では、ニップ部形成部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間の空間を隔絶するように、補強部材２３（及び、反射部材２７）を設置している。
本実施の形態では、定着ベルト２１（内周面２１ａ）の周方向の比較的広い範囲に対向するようにヒータ２５が設置されているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態では、ニップ部形成部材２６とヒータ２５との間に、ヒータ２５の熱を遮るように補強部材２３（及び、反射部材２７）が設置されているために、加熱待機時に熱がニップ部形成部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。 In this embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is disposed so as to isolate the space between the nip portion forming member 26 and the heater 25 (heating means).
In this embodiment, the heater 25 is installed so as to face a relatively wide range in the circumferential direction of the fixing belt 21 (inner peripheral surface 21a), so that the fixing belt 21 can be heated without temperature unevenness in the circumferential direction even during heating standby (print operation standby). Therefore, after receiving a print request, the print operation can be performed promptly. In this case, in a conventional on-demand fixing device (see, for example, Japanese Patent No. 2884714), if the pressure roller is deformed and heat is applied during heating standby at the nip portion, depending on the material of the rubber of the pressure roller, thermal deterioration may occur, shortening the life of the pressure roller, or compression set may occur in the pressure roller (compression set of rubber increases when heat is applied to the deformation of the rubber). If compression set occurs in the pressure roller, a part of the pressure roller becomes recessed, and the desired nip width cannot be obtained, causing poor fixing or abnormal noise during rotation.
In contrast, in the present embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is provided between the nip portion forming member 26 and the heater 25 so as to block the heat of the heater 25, so that the heat is less likely to reach the nip portion forming member 26 during heating standby. Therefore, the problem of the pressure roller 31 being heated to a high temperature in a deformed state during heating standby is reduced, and the occurrence of the above-mentioned problems can be prevented.

さらに、ニップ部形成部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に潤滑剤を塗布する場合には、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態では、ニップ部形成部材２６とヒータ２５との間に、ヒータ２５の熱を遮るように補強部材２３（及び、反射部材２７）が設置されているために、ヒータ２５の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。 Furthermore, when a lubricant is applied between the nip portion forming member 26 and the fixing belt 21 to reduce the frictional resistance between the two members, the lubricant may deteriorate when used under high temperature conditions in addition to the high pressure conditions at the nip portion, which may result in problems such as slippage of the fixing belt 21.
In contrast, in the present embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is provided between the nip portion forming member 26 and the heater 25 so as to block the heat of the heater 25, making it difficult for the heat of the heater 25 to reach the lubricant in the nip portion. This reduces deterioration of the lubricant due to high temperatures, and makes it possible to prevent the above-mentioned problems from occurring.

また、本実施の形態では、ニップ部形成部材２６とヒータ２５との間に、ヒータ２５の熱を遮るように補強部材２３（及び、反射部材２７）が設置されているために、ニップ部形成部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入されたシートＰの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、シートＰ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、シートＰは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後のシートＰが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。 In addition, in this embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is installed between the nip forming member 26 and the heater 25 to block the heat of the heater 25, so that the nip forming member 26 is insulated and the fixing belt 21 is not actively heated in the nip. Therefore, the temperature of the sheet P fed into the nip is lowered when it is sent out of the nip. That is, at the exit of the nip, the temperature of the toner image fixed on the sheet P is lowered, the viscosity of the toner is reduced, and the toner adhesion to the fixing belt 21 is reduced, and the sheet P is separated from the fixing belt 21 in this state. Therefore, the sheet P is prevented from wrapping around the fixing belt 21 immediately after the fixing process and causing a jam, and the toner is prevented from sticking to the fixing belt 21.

以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２からシートＰが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、シートＰ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持されたシートＰは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、ヒータ２５によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強されたニップ部形成部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出されたシートＰは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。 Hereinafter, a brief description will be given of the normal operation of the fixing device 20 configured as above.
When the power switch of the main body 1 is turned on, power is supplied to the heater 25 and the pressure roller 31 starts to rotate in the direction of the arrow in Fig. 2. As a result, the fixing belt 21 also rotates in the direction of the arrow in Fig. 2 due to the frictional force with the pressure roller 31 at the nip portion.
Thereafter, the sheet P is fed from the paper feed unit 12, and an unfixed color image is carried (transferred) onto the sheet P at the position of the secondary transfer roller 89. The sheet P carrying the unfixed image T (toner image) is transported in the direction of the arrow Y10 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and is sent into a nip portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 31, which are in a pressure-contact state.
Then, the toner image T is fixed onto the surface of the sheet P by the heating of the fixing belt 21 heated by the heater 25 and the pressing force of the nip portion forming member 26 reinforced by the reinforcing member 23 and the pressure roller 31. Thereafter, the sheet P sent out from the nip portion is transported in the direction of the arrow Y11.

以下、本実施の形態における定着装置２０（画像形成装置１）において特徴的な、定着ベルト２１について詳しく説明する。
先に図２～図４等を用いて説明したように、定着装置２０には、ベルト部材としての定着ベルト２１や、摺接部材としてのニップ部形成部材２６や、定着ベルト２１を介してニップ部形成部材２６（摺接部材）に圧接してシートＰが搬送されるニップ部（定着ニップ部）を形成する加圧部材としての加圧ローラ３１や、フランジ２９などが設置されている。
そして、定着ベルト２１（ベルト部材）は、その内周面２１ａが、摺接部材としてのニップ部形成部材２６やフランジ２９に摺接する摺接面となる。 The fixing belt 21, which is a characteristic feature of the fixing device 20 (image forming apparatus 1) in this embodiment, will be described in detail below.
As previously explained using Figures 2 to 4, the fixing device 20 is provided with a fixing belt 21 as a belt member, a nip portion forming member 26 as a sliding member, a pressure roller 31 as a pressure member that is pressed against the nip portion forming member 26 (sliding member) via the fixing belt 21 to form a nip portion (fixing nip portion) through which the sheet P is transported, and a flange 29.
The fixing belt 21 (belt member) has an inner peripheral surface 21a that serves as a sliding contact surface that comes into sliding contact with the nip portion forming member 26 and the flange 29, which serve as sliding contact members.

ここで、本実施の形態における定着ベルト２１（ベルト部材）は、摺接部材（本実施の形態では、ニップ部形成部材２６やフランジ２９である。）に摺接する摺接面としての内周面２１ａにおけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下となるように形成されている。
詳しくは、本実施の形態において、定着ベルト２１の基材層２１Ａ（積層構造体において最内周面側の層である。）は、内周面２１ａ（ニップ部形成部材２６との摺接面である。）側に、層厚が９～１５μｍ程度の表層２１Ａａが設けられている。この表層２１Ａａ（基材層２１Ａ（定着ベルト２１）の内周面２１ａ）は、ポリイミドワニス（又は、ポリアミド樹脂）とＰＴＦＥとカーボンブラックとを配合したものであって、マルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０となり、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下となるように調整されている。 Here, in the present embodiment, the fixing belt 21 (belt member) is formed so that the Martens hardness H1 [N/ mm2 ] of the inner surface 21a, which serves as the sliding surface that comes into sliding contact with the sliding members (in this embodiment, the nip portion forming member 26 and the flange 29), is 20≦H1≦70, and the pencil hardness H2 is not less than HB and not more than 2H.
More specifically, in this embodiment, the base layer 21A (the innermost layer in the laminated structure) of the fixing belt 21 is provided with a surface layer 21Aa having a thickness of about 9 to 15 μm on the inner surface 21a (the surface that comes into sliding contact with the nip portion forming member 26). This surface layer 21Aa (the inner surface 21a of the base layer 21A (fixing belt 21)) is a blend of polyimide varnish (or polyamide resin), PTFE and carbon black, and is adjusted so that the Martens hardness H1 [N/ mm2 ] is 20≦H1≦70 and the pencil hardness H2 is HB or more and 2H or less.

なお、「マルテンス硬度」とは、圧子で測定対象を引っ掻いて、一定の深さの凹みを形成するのに要した荷重で硬さの度合いを示した指標である。
また、「鉛筆硬度」とは、測定対象に対して傷跡がつかない最も硬い鉛筆スケールの値である。 The "Martens hardness" is an index that indicates the degree of hardness based on the load required to scratch a measurement object with an indenter and form a depression of a certain depth.
Furthermore, "pencil hardness" refers to the hardest pencil scale value that does not leave a mark on the object being measured.

このように構成することで、ニップ部形成部材２６やフランジ２９と定着ベルト２１とが摺接しても、定着ベルト２１やニップ部形成部材２６やフランジ２９の摩耗を軽減することができる。 By configuring it in this way, even if the nip portion forming member 26 or the flange 29 slides against the fixing belt 21, wear on the fixing belt 21, the nip portion forming member 26, and the flange 29 can be reduced.

以下、その理由について詳述する。
従来は、定着装置２０において、定着ニップ部では、定着ベルト２１の内周面２１ａと、摺接部材としてのニップ部形成部材２６と、の摺動抵抗が大きくて、それらの部材の摩耗粉が多く発生していた。特に、定着ニップ部における摺動抵抗を減ずるために、それらの部材の摺接面に潤滑剤を塗布したとしても、潤滑剤と摩耗粉とが混合することにより、潤滑剤の粘度が上昇して、かえって装置の駆動トルクが上昇してしまっていた。
このような問題を解決するために、定着ベルト２１のマルテンス硬度や鉛筆硬度を単純に大きく設定してしまうと、定着ベルト２１の摩耗を軽減することはできるが、ニップ部形成部材２６（摺接部材）の摩耗が加速されてしまう。これは、一般的に、硬度は、硬さ、つまり異なる２つの物質を摺接させた場合にどちらに傷がつくかの指標となる特性であるからである。
このようなことから、従来は、以下の２つに大別されるアプローチで問題を解決しようとしていた。
その１つ目のアプローチは、定着ベルトの硬度と摺接部材の硬度との関係を、ある一定の関係に調整することで、双方の部材における摩耗紛の発生量の総量を最小化するというものである。このアプローチは、一定の効果を奏するものの、双方の部材の摩耗を充分に軽減することはできなかった。すなわち、このアプローチは、双方の部材が少しずつ摩耗するようなポイントを狙うことで、定着装置の寿命を満たすように設定しているにすぎず、摩耗自体を充分に軽減するものではなかった。
また、２つ目のアプローチは、潤滑剤を用いて双方の部材の接触を低減するというものである。このアプローチは、潤滑剤が形成する油膜をいかに制御するかが重要であり、材料や表面性の制御により、理論的には完全に摩耗を防止することができると考えられる。しかし、有機材料のもつ僅かな凹凸やうねりのような機械精度の限界から、完全に双方の部材を非接触潤滑状態にすることは難しかった。また、定着装置において、高温時に最高性能になるような設計をすると、低温時の駆動トルクが増すなど、対応可能な温度範囲の設定に不自由さがあった。また、有機材料による潤滑油の吸収や、揮発、外因性の不純物による摩耗発生など、理想的な油膜を現実的に実現することが非常に難しかった。 The reasons for this are explained in detail below.
Conventionally, in the fixing nip portion of the fixing device 20, the sliding resistance between the inner peripheral surface 21a of the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 as a sliding contact member was large, and a lot of wear powder of these members was generated. In particular, even if a lubricant was applied to the sliding surfaces of these members to reduce the sliding resistance in the fixing nip portion, the viscosity of the lubricant increased due to mixing of the lubricant with the wear powder, and the driving torque of the device increased instead.
To solve this problem, if the Martens hardness or pencil hardness of the fixing belt 21 is simply set to be large, the wear of the fixing belt 21 can be reduced, but the wear of the nip portion forming member 26 (sliding contact member) will be accelerated. This is because hardness is generally a characteristic that indicates hardness, that is, which of two different substances will be damaged more when they are brought into sliding contact with each other.
For this reason, conventionally, attempts have been made to solve the problem using the following two broad approaches.
The first approach is to adjust the relationship between the hardness of the fixing belt and the hardness of the sliding contact member to a certain relationship, thereby minimizing the total amount of wear debris generated by both members. Although this approach has a certain effect, it is not possible to sufficiently reduce the wear of both members. In other words, this approach merely sets the point at which both members gradually wear out, in order to meet the lifespan of the fixing device, but does not sufficiently reduce the wear itself.
The second approach is to use a lubricant to reduce contact between the two components. In this approach, it is important to control the oil film formed by the lubricant, and it is theoretically possible to completely prevent wear by controlling the material and surface properties. However, due to the limitations of mechanical precision, such as slight unevenness and undulations in organic materials, it was difficult to completely lubricate both components without contact. In addition, when a fixing device is designed to perform at its best at high temperatures, the driving torque increases at low temperatures, making it difficult to set the temperature range that can be handled. In addition, it was very difficult to practically realize an ideal oil film due to the absorption of lubricant by organic materials, volatilization, and wear caused by exogenous impurities.

このような問題を解決するために、本願発明者は解析や実験などをおこない鋭意努力した結果、マルテンス硬度Ｈ１と鉛筆硬度Ｈ２との２種類の硬度に注目して、マルテンス硬度Ｈ１は低く設定して、鉛筆硬度Ｈ２は高く設定するという、相反した特性を合わせ持つ内周面２１ａ（摺接面）を有する定着ベルト２１を製造することで、定着ベルト２１の内周面２１ａの摩耗を軽減するとともに、摺接部材（ニップ部形成部材２６）の摩耗も軽減することができることを知得した。
マルテンス硬度が低くて鉛筆硬度が高い定着ベルト２１の内周面２１ａは、摺接部材（ニップ部形成部材２６）にわずかに存在する粗さ、うねり、振動などの影響により、局所的、一時的に摺動圧力が高まっても、内周面２１ａを有する表層２１Ａａが柔らかく変形をすることによるサスペンション効果が発現する。そのため、非常にロバスト性の高い摺動状態を実現できて、定着ベルト２１の内周面２１ａの摩耗を防ぎながら、摺接部材（ニップ部形成部材２６）の摩耗も防ぐことが可能となる。
マルテンス硬度は、比較的、最表面の近傍の硬度情報を多く含んでいる。
これに対して、鉛筆硬度は、比較的、表層２１Ａａとその下地層との間の接着力の情報を多く含んでいる。換言すると、表面的には柔らかいが内部は硬く下地としっかり接着しているような表層２１Ａａは、摺接部材を摩耗させないし、自身も摩耗しない、というのがメカニズムであると考えられる。 In order to solve such problems, the inventors of the present application have made efforts through analysis, experiments, etc., and as a result, they have focused on two types of hardness, Martens hardness H1 and pencil hardness H2, and discovered that by manufacturing a fixing belt 21 having an inner surface 21a (sliding surface) with opposing properties, in which the Martens hardness H1 is set low and the pencil hardness H2 is set high, it is possible to reduce wear on the inner surface 21a of the fixing belt 21 and also reduce wear on the sliding member (nip portion forming member 26).
The inner circumferential surface 21a of the fixing belt 21, which has a low Martens hardness and a high pencil hardness, exhibits a suspension effect by softening and deforming the surface layer 21Aa having the inner circumferential surface 21a, even if the sliding pressure increases locally and temporarily due to the influence of slight roughness, undulations, vibrations, etc. present in the sliding contact member (nip portion forming member 26). Therefore, a highly robust sliding state can be realized, and it becomes possible to prevent wear of the sliding contact member (nip portion forming member 26) while preventing wear of the inner circumferential surface 21a of the fixing belt 21.
The Martens hardness contains a relatively large amount of hardness information in the vicinity of the outermost surface.
In contrast, the pencil hardness contains a relatively large amount of information about the adhesive strength between the surface layer 21Aa and its underlying layer. In other words, the surface layer 21Aa, which is soft on the surface but hard inside and firmly adheres to the underlying layer, does not wear out the sliding member and does not wear out itself.

図６は、定着ベルト２１の内周面２１ａ（表層２１Ａａ）と、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａと、が摺接する部分を拡大して示したものである。
図６（Ａ）に示すように、内周面２１ａ（表層２１Ａａ）と対向面２６ａとのうち少なくとも一方が有機材料の場合、内周面２１ａと対向面２６ａとは、鏡面ではなく、ある程度の粗さを有することになる。
しかし、本実施の形態では、内周面２１ａ（表層２１Ａａ）におけるマルテンス硬度が低くて鉛筆硬度が高く設定されていて、表層２１Ａａは非常に柔らかく変形する能力が高くなる。そのため、内周面２１ａと対向面２６ａとが長い時間摺接して、双方の粗さや、うねり、振動、コンタミなどの影響を受けることになっても、それらの変位が緩衝されて、図６（Ｂ）に示すように、内周面２１ａと対向面２６ａとの粗さが削られることなく、そのまま粗さが維持されながら内周面２１ａと対向面２６ａとが摺接することになる。すなわち、内周面２１ａと対向面２６ａとの摺動抵抗が、局所的、一時的に高まる不具合が防止されて、内周面２１ａや対向面２６ａの摩耗紛が生じにくくなる。換言すると、表層２１Ａａは非常に柔らかいため、定着ベルト２１（表層２１Ａａ）からはもちろんのこと、ニップ部形成部材２６（対向面２６ａ）からも摩耗紛が発生しにくくなる。
これに対して、従来の定着ベルト１２１（図７参照）を用いた場合には、定着ベルト１２１の内周面１２１ａ（基材層１２１Ａ）と、ニップ部形成部材２６の対向面２６ａと、が長い時間摺接すると、双方の粗さや、うねり、振動、コンタミなどの影響により、局所的、一時的に摺動圧力が高まった箇所から摩耗が進行してしまう。そのため、そのような摩耗によって発生した摩耗紛がさらに局所的な圧力上昇を発生させて、当初には内周面１２１ａと対向面２６ａとが粗さを有していても、最終的には図７に示すように内周面１２１ａと対向面２６ａとがそれぞれ鏡面に近い状態になってしまう。そして、そのように内周面１２１ａと対向面２６ａとの摩耗が大きくなると、装置の駆動トルクが上昇する不具合や、定着ベルト１やニップ部形成部材２６の本来の機能が低下する不具合、などが生じてしまうことになる。 FIG. 6 is an enlarged view of a portion where the inner circumferential surface 21 a (surface layer 21 Aa ) of the fixing belt 21 and the opposing surface 26 a of the nip portion forming member 26 make sliding contact with each other.
As shown in FIG. 6A, when at least one of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) and the opposing surface 26a is made of an organic material, the inner circumferential surface 21a and the opposing surface 26a are not mirror surfaces but have a certain degree of roughness.
However, in this embodiment, the Martens hardness of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) is set low and the pencil hardness is set high, so that the surface layer 21Aa is very soft and has a high ability to deform. Therefore, even if the inner circumferential surface 21a and the opposing surface 26a are in sliding contact with each other for a long time and are affected by the roughness, waviness, vibration, contamination, etc. of both, the displacement is buffered, and the inner circumferential surface 21a and the opposing surface 26a slide in contact with each other while maintaining the roughness as it is, without being scraped off, as shown in Fig. 6 (B). In other words, the sliding resistance between the inner circumferential surface 21a and the opposing surface 26a is prevented from increasing locally and temporarily, and wear debris is less likely to be generated on the inner circumferential surface 21a and the opposing surface 26a. In other words, since the surface layer 21Aa is very soft, wear particles are unlikely to be generated not only from the fixing belt 21 (surface layer 21Aa) but also from the nip portion forming member 26 (opposing surface 26a).
In contrast, when the conventional fixing belt 121 (see FIG. 7) is used, if the inner circumferential surface 121a (base material layer 121A) of the fixing belt 121 and the opposing surface 26a of the nip portion forming member 26 are in sliding contact for a long time, wear progresses from the location where the sliding pressure is locally and temporarily increased due to the effects of the roughness, undulation, vibration, contamination, etc. of both. Therefore, wear debris generated by such wear further generates a local pressure increase, and even if the inner circumferential surface 121a and the opposing surface 26a initially have roughness, the inner circumferential surface 121a and the opposing surface 26a eventually become almost mirror-like, as shown in FIG. 7. If the wear between the inner circumferential surface 121a and the opposing surface 26a becomes large in this way, problems such as an increase in the driving torque of the device and a decrease in the original functions of the fixing belt 1 and the nip portion forming member 26 will occur.

これに対して、本実施の形態における定着ベルト２１を用いた場合には、経時においても、定着ベルト２１やニップ部形成部材２６（及び、フランジ２９）の摩耗を軽減することができる。
また、内周面２１ａ（表層２１Ａａ）から摩耗紛が発生する過程に注目すると、従来の定着ベルト１２１（図７参照）の内周面１２１ａは、摺接部材（ニップ部形成部材２６）から変形力を受けて、その発生した変位が限界に達したときに、内周面１２１ａの一部が摩耗紛として脱離する。そこで、本実施の形態では、定着ベルト２１の内周面２１ａ（表層２１Ａａ）が変形力を受けたときに、その変形力に逆らうために硬くするのではなくて、逆に容易に変位が発生して膜から摩耗紛が脱離しないようにするために、内周面２１ａ（表層２１Ａａ）のマルテンス硬度を低くして、鉛筆硬度を高めている。すなわち、マルテンス硬度は最表面（内周面２１ａ）の硬さを原因とした相手部材（ニップ部形成部材２６）への傷の入りやすさの指標であり、鉛筆硬度は相手部材（ニップ部形成部材２６）から衝撃力（アタック）を受けたときにおける表層膜の脱落しにくさの指標であるので、マルテンス硬度が低く鉛筆硬度が高いという相反する特性を持つ定着ベルト２１が摩耗防止に有用となる。 In contrast, when the fixing belt 21 of the present embodiment is used, wear of the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 (and the flange 29) can be reduced even over time.
Also, when we look at the process of wear debris generation from the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa), the inner circumferential surface 121a of the conventional fixing belt 121 (see FIG. 7) receives a deformation force from the sliding contact member (nip portion forming member 26), and when the generated displacement reaches a limit, a part of the inner circumferential surface 121a falls off as wear debris. Therefore, in this embodiment, when the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) of the fixing belt 21 receives a deformation force, the Martens hardness of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) is not made hard to resist the deformation force, but rather, in order to prevent displacement from easily occurring and wear debris from falling off the film, the Martens hardness of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) is made low and the pencil hardness is made high. In other words, the Martens hardness is an index of the susceptibility of the outermost surface (inner surface 21a) to scratches on the opposing member (nip portion forming member 26), while the pencil hardness is an index of the resistance of the surface film to falling off when subjected to an impact force (attack) from the opposing member (nip portion forming member 26). Therefore, the fixing belt 21, which has the contradictory properties of low Martens hardness and high pencil hardness, is useful in preventing wear.

ここで、本実施の形態における定着ベルト２１（ベルト部材）は、内周面２１ａ（摺接面）におけるマルテンス硬度Ｈ１を測定するときの永久歪が押込み深さに対して５０％以上８０％以下となるように形成されたものである。
また、本実施の形態における定着ベルト２１（ベルト部材）は、内周面２１ａ（摺接面）を有する表層２１Ａａの層厚が１０μｍ以上に設定されている。
このように構成することにより、上述した定着ベルト２１やニップ部形成部材２６やフランジ２９の摩耗を軽減する効果がさらに発揮されることになる。 Here, the fixing belt 21 (belt member) in this embodiment is formed so that the permanent deformation when measuring the Martens hardness H1 on the inner surface 21a (sliding contact surface) is 50% or more and 80% or less with respect to the indentation depth.
In the fixing belt 21 (belt member) in this embodiment, the thickness of the surface layer 21Aa having the inner circumferential surface 21a (sliding contact surface) is set to 10 μm or more.
With this configuration, the effect of reducing wear on the fixing belt 21, the nip portion forming member 26, and the flange 29 described above can be further achieved.

以下、その理由について詳述する。
定着ベルト２１の内周面２１ａ（表層２１Ａａ）がニップ部形成部材２６から変形力を受けたとき、それによる負荷を緩衝させるためには、定着ベルト２１の表層２１Ａａは変形しやすく、その層厚も厚い方が良い。また、そのときの内周面２１ａ（表層２１Ａａ）の変形は、弾性変形ではなくて、塑性変形の方が摩耗紛の発生を軽減する効果が長く維持される。
したがって、マルテンス硬度測定時の永久歪（残留歪）が押し込み深さに対して５０％以上であり、層厚が１０μｍ以上である表層２１Ａａは、定着ベルト２１とニップ部形成部材２６との双方の摩耗を長期にわたり大幅に低減することができる。これは、表層２１Ａａとして弾性変形性に優れた材料を用いた場合には、弾性変形の領域内での変形に収まっているうちは、一切傷の入らない状態を保つことができるが、万一、弾性変形の領域を超える変形が生じると、凝集破壊、すなわち摩耗紛の発生が生じるためである。これは、一般的に、弾性変形性に優れた材料は、架橋構造を持っていたり、分子量が高かったり、粒界が少なかったりするため、弾性変形の限界を超えてしまうと、不可逆な分子構造の破断や疲労破壊が起きてしまうためであると考えられる。
一方、表層２１Ａａとして塑性変形性に優れた柔らかい材料を用いた場合には、分子量が低かったり、粒界が多かったりすること等から、仮に、その変形が塑性変形の領域を超えたものであっても、材料が摩耗紛として遊離しにくく、変形後の状態で再度安定化すると考えられる。
これらのことから、定着ベルト２１の内周面２１ａ（表層２１Ａａ）の変形は、弾性変形ではなくて、塑性変形の方が、そこに傷は入ったとしても摩耗紛が発生しにくくなり、またそのような効果が長く維持されることになる。 The reasons for this are explained in detail below.
When the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) of the fixing belt 21 receives a deforming force from the nip portion forming member 26, in order to cushion the load caused by the force, it is preferable that the surface layer 21Aa of the fixing belt 21 is easily deformed and has a large layer thickness. Moreover, the deformation of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa) at that time is not elastic deformation but plastic deformation, which maintains the effect of reducing the generation of wear particles for a long time.
Therefore, the surface layer 21Aa, in which the permanent strain (residual strain) in the Martens hardness measurement is 50% or more relative to the indentation depth and the layer thickness is 10 μm or more, can significantly reduce the wear of both the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 for a long period of time. This is because, when a material with excellent elastic deformability is used as the surface layer 21Aa, it can be kept in a completely scratch-free state while the deformation is within the elastic deformation range, but if the deformation exceeds the elastic deformation range, cohesive failure, that is, the generation of wear powder, occurs. This is because, in general, materials with excellent elastic deformability have a crosslinked structure, a high molecular weight, and few grain boundaries, and therefore, when the limit of elastic deformation is exceeded, irreversible breakage of the molecular structure or fatigue failure occurs.
On the other hand, when a soft material with excellent plastic deformability is used for the surface layer 21Aa, due to a low molecular weight, a large number of grain boundaries, etc., even if the deformation exceeds the range of plastic deformation, the material is unlikely to become liberated as wear debris and is thought to re-stabilize in the deformed state.
For these reasons, when the deformation of the inner surface 21a (surface layer 21Aa) of the fixing belt 21 is a plastic deformation rather than an elastic deformation, even if the inner surface 21a is scratched, wear debris is less likely to be generated, and this effect is maintained for a long time.

ここで、本実施の形態における定着ベルト２１（ベルト部材）は、内周面２１ａ（摺接面）の放射率が０．９４以上になるように形成されている。具体的に、そのような放射率となるように、定着ベルト２１（特に、表層２１Ａａである。）の材料や色が選定されている。
この「放射率」とは、物体からの熱放射のしやすさであって、０～１の数字で表すものである（「０」に近づくほど熱放射しにくく、「１」に近づくほど熱放射しやすい）。放射率は、物体表面の温度を温度計で測定して、その測定温度が、熱放射を「１」に設定した放射温度計の温度と一致したときの放射率である。
また、「放射率」は、光の熱エネルギーの受け取りやすさでもある。したがって、放射率が高い定着ベルト２１を用いると、ヒータ２５から発生した熱エネルギーを効率的に受け取れるようになり、エネルギーのロスが低減されて、高寿命でエネルギー性の高い定着装置２０を実現することができる。特に、定着ベルト２１の放射率が０．９４を下回ってしまうと、充分な省エネルギー性と耐久性とが得られなくなってしまう。
本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１（内周面２１ａ）の放射率を０．９４以上に設定しているため、省エネルギー性と高耐久性とを高めることができる。 Here, the fixing belt 21 (belt member) in this embodiment is formed so that the emissivity of the inner circumferential surface 21a (sliding surface) is 0.94 or more. Specifically, the material and color of the fixing belt 21 (particularly the surface layer 21Aa) are selected so as to achieve such emissivity.
This "emissivity" is the ease with which an object radiates heat, and is expressed as a number between 0 and 1 (the closer to "0," the less likely it is to radiate heat, and the closer to "1," the easier it is to radiate heat). Emissivity is the emissivity when the temperature of the object's surface is measured with a thermometer and the measured temperature matches the temperature of the radiation thermometer set to "1" for thermal radiation.
Furthermore, "emissivity" also refers to the ease with which the thermal energy of light can be received. Therefore, if a fixing belt 21 with high emissivity is used, the thermal energy generated by the heater 25 can be efficiently received, and energy loss can be reduced, resulting in a fixing device 20 with a long life and high energy. In particular, if the emissivity of the fixing belt 21 falls below 0.94, sufficient energy saving properties and durability cannot be obtained.
In the fixing device 20 according to the present embodiment, the emissivity of the fixing belt 21 (the inner circumferential surface 21a) is set to 0.94 or more, so that it is possible to improve energy saving properties and durability.

以下、図８を用いて、本発明の効果を確認するために、本願発明者がおこなった実験の条件と結果とについて説明する。
図８に示すように、実施例１~５、比較例１~５として、マルテンス硬度、鉛筆硬度（及び、永久歪）の異なる１０個の定着ベルト２１をそれぞれ用いて、定着ベルト２１（定着装置２０）の耐久性を確認する実験をおこなった。 Hereinafter, the conditions and results of an experiment conducted by the present inventor to confirm the effects of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, an experiment was conducted to confirm the durability of the fixing belt 21 (fixing device 20) using ten fixing belts 21 having different Martens hardness and pencil hardness (and permanent deformation) as Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5.

定着ベルト２１の内周面２１ａの「マルテンス硬度」の測定は、測定装置「Fischerscope HCU H100VP」を使用して、測定条件として、ダイヤモンド圧子（面角１３６°）を用いて、押し込み深さ５μｍ、押し込み速度５μｍ／２０ｓ（加重、除荷とも同一）とした。
測定は、２３℃の環境で１０回おこない、その平均値を用いた。また、測定時の浮きを低減するためＲ２０ｍｍ程度の平面を有する金属ステージスに定着ベルト２１を固定して測定をおこなった。また、定着ベルト２１の内周面２１ａ側にシリコーンゴムやＰＦＡから成る弾性層がある場合は除去して、定着ベルト２１の基材層２１Ａ（ステンレス、ニッケル、ポリイミドなどで形成されている。）が直接的に金属ステージに接するように測定をおこなった。また、両面テープなどを裏に貼って固定することは避けた。マルテンス硬度は、深さ１μｍでの値とした。
また、図８中の「永久歪」は、内周面２１ａ（表層２１Ａａ）の残留歪みであって、押し込み深さ・荷重曲線における、実験終了時に無負荷となった瞬間の押し込み深さの値をグラフから読み取った値〔μｍ〕で、押し込み深さである５〔μｍ〕を除した値、の百分率表記とした。すなわち、図８の「永久歪」は、マルテンス硬度を測定するときの永久歪の押し込み深さに対する割合（％）となる。 The “Martens hardness” of the inner surface 21a of the fixing belt 21 was measured using a measuring device “Fischerscope HCU H100VP” under the following measurement conditions: a diamond indenter (face angle 136°), an indentation depth of 5 μm, and an indentation speed of 5 μm/20 s (same for both loading and unloading).
The measurement was performed 10 times in an environment of 23°C, and the average value was used. In order to reduce floating during measurement, the fixing belt 21 was fixed to a metal stage having a flat surface with a radius of about 20 mm and the measurement was performed. If there was an elastic layer made of silicone rubber or PFA on the inner peripheral surface 21a of the fixing belt 21, it was removed, and the measurement was performed so that the base layer 21A (made of stainless steel, nickel, polyimide, etc.) of the fixing belt 21 was directly in contact with the metal stage. In addition, fixing by sticking double-sided tape on the back side was avoided. The Martens hardness was measured at a depth of 1 μm.
8 indicates the residual strain of the inner circumferential surface 21a (surface layer 21Aa), and is expressed as a percentage of the value obtained by dividing the indentation depth of 5 [μm] by the value [μm] of the indentation depth at the moment of no load at the end of the experiment, which is read from the indentation depth vs. load curve. In other words, the "permanent strain" in FIG. 8 indicates the ratio (%) of the permanent strain to the indentation depth when measuring the Martens hardness.

一方、定着ベルト２１の内周面２１ａの「鉛筆硬度」の測定は、ＪＩＳ－Ｋ５６００に準拠しておこなった。
ただし、鉛筆（鉛筆スケール）は、ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ社製のものを用いた。また、傷跡の評価は、基材層２１Ａにおける表層２１Ａａの密着性のみを評価したいため、表層２１Ａａが削られて基材層２１Ａの主部が完全に露出した状態を「不合格」と判定した。例えば、基材層２１Ａがステンレスやニッケルである場合、鉛筆で引っ掻いたエリアに表層２１Ａａが一切残っておらず金属光沢がはっきり確認できるようなときに「不合格」とする。
これに対して、引っ掻いた箇所に僅かでも表層２１Ａａが残っていたら、その鉛筆スケールは「合格」とした。例えば、表層２１Ａａが多少残っている場合、基材層２１Ａの主部が透けて見えることがあるが、そのような場合は「合格」となる。
なお、表層２１Ａａの残り具合は、マイクロメータやレーザ顕微鏡などで計測して、１μｍ以上の表層２１Ａａの残留が認められれば「合格」とした。合否の判断に迷う場合には、鉛筆スケールの硬度を上げていき、基材層２１Ａの主部が完全に露出する状態が確認されたときを不合格の基準とした。 On the other hand, the "pencil hardness" of the inner peripheral surface 21a of the fixing belt 21 was measured in accordance with JIS-K5600.
However, the pencil (pencil scale) used was made by MITSUBISHI CORPORATION. In addition, in order to evaluate the scratches, only the adhesion of the surface layer 21Aa in the base layer 21A was to be evaluated, so a state in which the surface layer 21Aa was scraped off and the main part of the base layer 21A was completely exposed was judged as "failed." For example, when the base layer 21A is made of stainless steel or nickel, a state in which no surface layer 21Aa remains in the area scratched with the pencil and the metallic luster can be clearly confirmed was judged as "failed."
In contrast, if even a small amount of the surface layer 21Aa remained at the scratched area, the pencil scale was judged to be "passed." For example, if some of the surface layer 21Aa remains, the main part of the base layer 21A may be visible through the scratched area, and in such a case, the pencil scale was judged to be "passed."
The remaining state of the surface layer 21Aa was measured with a micrometer, a laser microscope, etc., and if the remaining surface layer 21Aa was found to be 1 μm or more, it was deemed to be "passed." When it was unclear whether the test passed or failed, the pencil scale hardness was increased until it was confirmed that the main part of the base layer 21A was completely exposed, which was deemed to be the criterion for failure.

定着ベルト２１の「耐久評価」は、図２に示す定着装置２（リコー社製の電子写真方式の画像形成装置に設置されたものである。）に対して、評価用に余分な部品を取り除く改造を施したしたものに、実施例１~５、比較例１~５の定着ベルト２１をそれぞれ組み込んでおこなった。また、「耐久評価」は、定着ベルト１に所定の加圧力と温度をかけた状態で、印刷時の走行シーケンスを繰り返させ、定着ベルト２１の外径から計算された総走行距離が５００〔ｋｍ〕に到達するまでのモータの駆動トルク〔Ｎ／ｍ〕のうち、最も高かったときの値でおこなった。また、その評価時の駆動トルクは、稼働時や停止時の瞬時値は使わずに、評価したい走行速度（例えば、３００〔ｍｍ／ｓ〕で走行中の値を使用した。
また、定着ベルト２１に塗布する潤滑剤は、製品で規定される量（例えば、５〔ｇ〕）として、評価が開始された後の補充はしなかった。
また、モータの駆動トルク〔Ｎ／ｍ〕は、装置の大きさや構成、線速に左右されるため、モータの駆動トルクの定格値（例えば、１．０〔Ｎ／ｍ〕）で規格化した百分率を「耐久評価結果」とした。そして、０≦１００×最高駆動トルク値／駆動トルク定格値＜１００〔％〕であるときトルクＯＫ（判定「○」）として、１００〔％〕≦１００×最高駆動トルク値／駆動トルク定格値であるときトルクＮＧ（判定「×」）とした。 The "durability evaluation" of the fixing belt 21 was performed by installing the fixing belts 21 of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 in a fixing device 2 (installed in an electrophotographic image forming apparatus manufactured by Ricoh Co., Ltd.) shown in FIG. 2, which was modified to remove unnecessary parts for the evaluation. The "durability evaluation" was performed by repeating the running sequence during printing while applying a predetermined pressure and temperature to the fixing belt 1, and using the highest value of the motor drive torque [N/m] until the total running distance calculated from the outer diameter of the fixing belt 21 reached 500 [km]. The drive torque during the evaluation was not an instantaneous value during operation or stoppage, but a value during running at the running speed to be evaluated (for example, 300 [mm/s]).
The amount of lubricant applied to the fixing belt 21 was the amount specified for the product (for example, 5 g), and was not replenished after the evaluation was started.
In addition, since the motor drive torque [N/m] depends on the size, configuration, and linear speed of the device, the percentage normalized by the rated value of the motor drive torque (for example, 1.0 [N/m]) was used as the "durability evaluation result." If 0≦100×maximum drive torque value/rated drive torque value<100[%], the torque was deemed OK (determined as "○"), and if 100[%]≦100×maximum drive torque value/rated drive torque value, the torque was deemed NG (determined as "X").

また、図８における「実施例１」に用いた定着ベルト２１は、ニッケルからなる基材層２１Ａに、層厚が０．２ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層を形成した後に、さらに弾性層の表面に層厚が０．０３ｍｍのＰＦＡからなる離型層を形成したものである。また、この定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１５μｍであって、ポリイミドワニス２０重量％とＰＴＦＥ粒子８０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、３００℃で最終焼成をおこなったものを用いた。ただし、ポリイミドワニスは、硬化後の重量で配合した。その後、最終焼成を３００℃で実施した。
これに対して、「実施例２」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１３μｍであって、３３０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「実施例３」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が２１μｍであって、２８０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「実施例４」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が９μｍであって、ポリアミドイミド樹脂２０重量％とＰＴＦＥ粒子８０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、２７０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「実施例５」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１４μｍであって、３００℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例４」のものと同様である。 The fixing belt 21 used in "Example 1" in Fig. 8 is a base material layer 21A made of nickel, on which an elastic layer made of silicone rubber with a layer thickness of 0.2 mm is formed, and then a release layer made of PFA with a layer thickness of 0.03 mm is formed on the surface of the elastic layer. The fixing belt 21 uses a surface layer 21Aa of the base material layer 21A with a layer thickness of 15 μm, which is spray-painted with 20 wt% polyimide varnish, 80 wt% PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 300°C. However, the polyimide varnish is mixed by weight after hardening. Then, the final baking is performed at 300°C.
In contrast, the fixing belt 21 used in "Example 2" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base layer 21A has a layer thickness of 13 μm and is finally baked at 330°C.
The fixing belt 21 used in "Example 3" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base layer 21A has a layer thickness of 21 μm and is finally baked at 280° C.
The fixing belt 21 used in "Example 4" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base material layer 21A has a layer thickness of 9 μm, is spray-coated with 20% by weight of polyamideimide resin, 80% by weight of PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 270°C.
The fixing belt 21 used in "Example 5" is similar to that in "Example 4" except that the surface layer 21Aa of the base layer 21A has a layer thickness of 14 μm and is finally baked at 300° C.

また、図８における「比較例１」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１０μｍであって、ポリアミドイミド樹脂３０重量％とＰＴＦＥ粒子７０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、３００℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「比較例２」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１５μｍであって、２３０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「比較例３」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が１３μｍであって、ポリイミドワニス６０重量％とＰＴＦＥ粒子４０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、３５０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「比較例４」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が９μｍであって、ポリイミドワニス１０重量％とＰＴＦＥ粒子９０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、２８０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。
また、「比較例５」に用いた定着ベルト２１は、基材層２１Ａの表層２１Ａａとして、層厚が９μｍであって、ポリイミドワニス３０重量％とＰＴＦＥ粒子７０重量％とカーボンブラックとをスプレー塗装して、３３０℃で最終焼成をおこなったこと以外は、「実施例１」のものと同様である。 The fixing belt 21 used in "Comparative Example 1" in FIG. 8 is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base material layer 21A has a layer thickness of 10 μm, is spray-coated with 30% by weight of polyamide-imide resin, 70% by weight of PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 300° C.
The fixing belt 21 used in "Comparative Example 2" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base layer 21A has a layer thickness of 15 μm and is finally baked at 230°C.
The fixing belt 21 used in "Comparative Example 3" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base material layer 21A has a thickness of 13 μm, is spray-coated with 60% by weight of polyimide varnish, 40% by weight of PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 350°C.
The fixing belt 21 used in "Comparative Example 4" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base material layer 21A has a thickness of 9 μm, is spray-coated with 10% by weight of polyimide varnish, 90% by weight of PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 280°C.
The fixing belt 21 used in "Comparative Example 5" is similar to that in "Example 1" except that the surface layer 21Aa of the base material layer 21A has a thickness of 9 μm, is spray-coated with 30% by weight of polyimide varnish, 70% by weight of PTFE particles, and carbon black, and is finally baked at 330°C.

図８における実施例１~５、比較例１~５の実験結果からも、先に説明した本発明の効果が確認できる。
すなわち、内周面２１ａにおけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下となるように形成された定着ベルト２１を用いることで、定着ベルト２１やニップ部形成部材２６の摩耗が充分に軽減されて、装置の駆動トルク上昇（耐久性低下）が軽減される。
また、内周面２１ａにおけるマルテンス硬度Ｈ１を測定するときの永久歪が押込み深さに対して５０％以上８０％以下となるように形成されて、表層２１Ａａの層厚が１０μｍ以上に設定された定着ベルト２１を用いることで、上述した効果がさらに発揮される。 The effects of the present invention described above can also be confirmed from the experimental results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 in FIG.
In other words, by using a fixing belt 21 formed so that the Martens hardness H1 [N/mm2 ] on the inner surface 21a is 20≦H1≦70 and the pencil hardness H2 is HB or more and 2H or less, wear on the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 is sufficiently reduced, and the increase in driving torque of the device (reduction in durability) is mitigated.
In addition, the above-mentioned effects are further enhanced by using a fixing belt 21 in which the permanent strain when measuring the Martens hardness H1 on the inner surface 21a is 50% or more and 80% or less relative to the indentation depth, and the layer thickness of the surface layer 21Aa is set to 10 μm or more.

＜変形例＞
図９に示すように、変形例における定着装置２０は、電磁誘導加熱方式のものであって、定着ベルト２１が電磁誘導によって加熱される。
図９に示すように、変形例における定着装置２０も、図２のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、ニップ部形成部材２６（摺接部材）、補強部材２３、加圧ローラ３１（加熱部材）、温度センサ４０、等で構成される。
ここで、変形例における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部５０が設置されている。そして、変形例における定着ベルト２１は、誘導加熱部５０による電磁誘導によって加熱される。
誘導加熱部５０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図９の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００～３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、定着ベルト２１に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
一方、定着ベルト２１には、図２等を用いて説明した基材層、弾性層、離型層とは別に、誘導加熱部５０によって電磁誘導加熱される発熱層（例えば、弾性層と離型層との間に形成することもできるし、基材層を発熱層として用いることもできる。）が形成されている。発熱層の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
そして、定着ベルト２１が図９中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１は誘導加熱部５０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、定着ベルト２１の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、定着ベルト２１の発熱層の表面に渦電流が生じて、発熱層自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、発熱層が電磁誘導加熱されて、定着ベルト２１が加熱される。
このように構成された電磁誘導加熱方式の定着装置２０においても、ニップ部形成部材２６（摺接部材）に摺接する定着ベルト２１の内周面２１ａ（摺接面）におけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下となるように形成されている。
これにより、ニップ部形成部材２６（摺接部材）との摺接による定着ベルト２１やニップ部形成部材２６の摩耗が充分に軽減されることになる。 <Modification>
As shown in FIG. 9, the fixing device 20 in the modified example is of an electromagnetic induction heating type, and the fixing belt 21 is heated by electromagnetic induction.
As shown in Figure 9, the fixing device 20 in the modified example is also composed of a fixing belt 21 (belt member), a nip portion forming member 26 (sliding contact member), a reinforcing member 23, a pressure roller 31 (heating member), a temperature sensor 40, etc., similar to that of Figure 2.
Here, in the fixing device 20 in the modified example, an induction heating section 50 is provided as a heating means instead of the heater 25. The fixing belt 21 in the modified example is heated by electromagnetic induction by the induction heating section 50.
The induction heating unit 50 is composed of an excitation coil, a core, a coil guide, etc. The excitation coil is a Litz wire made of bundled thin wires that is extended in the width direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 9) so as to cover a part of the fixing belt 21. The coil guide is made of a highly heat-resistant resin material or the like, and holds the excitation coil and the core. The core is a semi-cylindrical member made of a ferromagnetic material such as ferrite (relative magnetic permeability is about 1000 to 3000), and is provided with a center core and a side core to form an efficient magnetic flux toward the fixing belt 21. The core is disposed so as to face the excitation coil that is extended in the width direction.
On the other hand, in addition to the base layer, elastic layer, and release layer described with reference to Fig. 2 and the like, a heat generating layer (for example, the heat generating layer can be formed between the elastic layer and the release layer, or the base layer can be used as the heat generating layer) that is electromagnetically induction heated by the induction heating unit 50 is formed on the fixing belt 21. The heat generating layer can be made of nickel, stainless steel, iron, copper, cobalt, chromium, aluminum, gold, platinum, silver, tin, palladium, an alloy made of a plurality of these metals, or the like.
9, the fixing belt 21 is heated at a position facing the induction heating unit 50. More specifically, by passing a high-frequency alternating current through the excitation coil, magnetic lines of force are formed around the fixing belt 21 so that they alternate in both directions. At this time, eddy currents are generated on the surface of the heat generating layer of the fixing belt 21, and Joule heat is generated due to the electrical resistance of the heat generating layer itself. This Joule heat causes electromagnetic induction heating of the heat generating layer, and the fixing belt 21 is heated.
In the thus configured electromagnetic induction heating type fixing device 20, the Martens hardness H1 [N/ mm2 ] of the inner surface 21a (sliding surface) of the fixing belt 21 that slides against the nip portion forming member 26 (sliding member) is 20≦H1≦70, and the pencil hardness H2 is HB or more and 2H or less.
This sufficiently reduces wear of the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 due to sliding contact with the nip portion forming member 26 (sliding contact member).

以上説明したように、本実施の形態における定着ベルト２１（ベルト部材）は、ニップ部形成部材２６（摺接部材）に摺接する内周面２１ａ（摺接面）におけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下となるように形成されている。
これにより、ニップ部形成部材２６（摺接部材）との摺接による定着ベルト２１やニップ部形成部材２６の摩耗が充分に軽減される。 As described above, the fixing belt 21 (belt member) in this embodiment is formed so that the Martens hardness H1 [N/ mm2 ] of the inner surface 21a (sliding surface) that slides against the nip portion forming member 26 (sliding member) is 20≦H1≦70, and the pencil hardness H2 is HB or more and 2H or less.
This sufficiently reduces wear of the fixing belt 21 and the nip portion forming member 26 due to sliding contact with the nip portion forming member 26 (sliding contact member).

なお、本実施の形態では、ベルト部材としての定着ベルト２１に対して本発明を適用したが、本発明が適用されるベルト部材はこれに限定されることなく、摺接部材に摺接するベルト部材のすべてに対して、例えば、中間転写ベルト７８に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１がニップ部形成部材２６とフランジ２９とにそれぞれ摺接するように構成したが、このような構成に限定されることなく、例えば、定着ベルト２１がニップ部形成部材２６のみに摺接するように構成することもできるし、定着ベルト２１がその他の部材に摺接するように構成することもできる。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接部材が摺接するように構成したが、定着ベルトの外周面（又は、両面）に摺接部材が摺接するように構成することもできる。その場合、定着ベルトの外周面（又は、両面）のマルテンス硬度と鉛筆硬度とが最適化されることになる。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の基材層２１Ａａに、マルテンス硬度と鉛筆硬度とが最適化された表層２１Ａａを設けたが、表層２１Ａａを設けずに、基材層２１Ａａ自体のマルテンス硬度と鉛筆硬度とを最適化しても良い。
そして、これらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, the present invention is applied to the fixing belt 21 as a belt member, but the belt member to which the present invention is applied is not limited to this, and the present invention can be applied to all belt members that come into sliding contact with a sliding member, for example, the intermediate transfer belt 78.
In addition, in this embodiment, the fixing belt 21 is configured to be in sliding contact with both the nip portion forming member 26 and the flange 29, but is not limited to this configuration. For example, the fixing belt 21 can be configured to be in sliding contact only with the nip portion forming member 26, or the fixing belt 21 can be configured to be in sliding contact with other members.
In the present embodiment, the sliding member is configured to be in sliding contact with the inner peripheral surface 21a of the fixing belt 21, but the sliding member may be configured to be in sliding contact with the outer peripheral surface (or both surfaces) of the fixing belt. In this case, the Martens hardness and pencil hardness of the outer peripheral surface (or both surfaces) of the fixing belt are optimized.
In addition, in this embodiment, the base material layer 21Aa of the fixing belt 21 is provided with a surface layer 21Aa whose Martens hardness and pencil hardness are optimized. However, it is also possible to optimize the Martens hardness and pencil hardness of the base material layer 21Aa itself without providing the surface layer 21Aa.
In these cases, the same effects as those of this embodiment can be obtained.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It is clear that the present invention is not limited to this embodiment, and that within the scope of the technical concept of the present invention, this embodiment may be modified as appropriate in ways other than those suggested in this embodiment. Furthermore, the number, position, shape, etc. of the components are not limited to this embodiment, and may be any number, position, shape, etc. that is suitable for implementing the present invention.

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト（ベルト部材）、
２１Ａ 基材層、
２１Ａａ 表層、
２１ａ 摺接面、
２５ ヒータ（加熱手段）、
２６ ニップ部形成部材（摺接部材）、
２６ａ 対向面、
３１ 加圧ローラ（加圧部材）。 1 Image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 Fixing device,
21 Fixing belt (belt member),
21A substrate layer,
21Aa surface layer,
21a sliding contact surface,
25 heater (heating means),
26 Nip portion forming member (sliding contact member),
26a opposing surface,
31 Pressure roller (pressure member).

特許２００２－１３４２６４号公報Patent No. 2002-134264

Claims (7)

摺接部材としてのニップ部形成部材に摺接する摺接面となる内周面を有する定着ベルトであって、
前記摺接面におけるマルテンス硬度Ｈ１〔Ｎ／ｍｍ2〕が２０≦Ｈ１≦７０であって、鉛筆硬度Ｈ２がＨＢ以上２Ｈ以下であることを特徴とする定着ベルト。 A fixing belt having an inner circumferential surface that serves as a sliding contact surface that comes into sliding contact with a nip portion forming member serving as a sliding contact member,
The fixing belt has a Martens hardness H1 [N/mm 2 ] of 20≦H1≦70 on the sliding contact surface , and a pencil hardness H2 of HB or more and 2H or less. 前記摺接面におけるマルテンス硬度を測定するときの永久歪が押込み深さに対して５０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。 2. The fixing belt according to claim 1, wherein a permanent deformation in measuring a Martens hardness on the sliding contact surface is 50% or more and 80% or less with respect to a pressing depth. 前記摺接面を有する表層の層厚が１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着ベルト。 3. The fixing belt according to claim 1, wherein the surface layer having the sliding contact surface has a thickness of 10 [mu]m or more. 前記摺接面の放射率が０．９４以上であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の定着ベルト。 4. The fixing belt according to claim 1, wherein the emissivity of the sliding contact surface is 0.94 or more. 前記内周面は、基材層の内周面側に形成された表層におけるものであって、The inner circumferential surface is a surface layer formed on the inner circumferential surface side of the base material layer,
前記表層は、ポリイミドワニス又はポリアミド樹脂と、ポリテトラフルオロエチレンと、カーボンブラックと、を配合したものであることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の定着ベルト。5. The fixing belt according to claim 1, wherein the surface layer is a mixture of polyimide varnish or polyamide resin, polytetrafluoroethylene, and carbon black. 請求項１～５のいずれかに記載の定着ベルトと、
前記ニップ部形成部材と、
前記定着ベルトを介して前記ニップ部形成部材に圧接してシートが搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing belt according to any one of claims 1 to 5 ,
The nip portion forming member,
a pressing member that is in pressure contact with the nip portion forming member via the fixing belt to form a nip portion through which a sheet is conveyed;
A fixing device comprising: 請求項６に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 6 .
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