JP2014085527A

JP2014085527A - Fixing belt, fixing device, image forming apparatus, and manufacturing method of fixing belt

Info

Publication number: JP2014085527A
Application number: JP2012234613A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamemasa; 博史為政; Tsubasa Yamauchi; 翼山内
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-05-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of cracks on an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of a metal layer provided on a fixing belt.SOLUTION: A fixing belt includes a metal layer having surface processing parts, on an outer peripheral surface and an inner peripheral surface, for generating residual stress in a compression direction in a circumferential direction.

Description

本発明は、定着ベルト、定着装置、画像形成装置、定着ベルトの製造方法に関する。 The present invention relates to a fixing belt, a fixing device, an image forming apparatus, and a method for manufacturing a fixing belt.

特許文献１には、外周面に、周方向における圧縮方向の残留応力を生じさせる表面処理部を有する金属層、を備える無端状の定着ベルトが開示されている。 Patent Document 1 discloses an endless fixing belt including a metal layer having a surface treatment portion that generates a residual stress in the compression direction in the circumferential direction on the outer peripheral surface.

特開２０１２−２９３１号公報JP 2012-2931 A

本発明は、定着ベルトに備えられた金属層の外周面及び内周面における割れの発生を抑制することを課題とする。 An object of the present invention is to suppress the occurrence of cracks on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of a metal layer provided in a fixing belt.

請求項１の発明は、外周面及び内周面に、周方向における圧縮方向の残留応力を生じさせる表面処理部を有する金属層を備える無端状の定着ベルトである。 The invention according to claim 1 is an endless fixing belt provided with a metal layer having a surface treatment portion that generates a residual stress in the compression direction in the circumferential direction on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface.

請求項２の発明は、前記金属層をその軸方向に切り開いた際の前記外周面における周方向の歪みが、−３０％以上、＋３０％以下の範囲である請求項１に記載の定着ベルトである。 According to a second aspect of the present invention, in the fixing belt according to the first aspect, the circumferential distortion of the outer peripheral surface when the metal layer is cut open in the axial direction is in the range of −30% to + 30%. is there.

請求項３の発明は、前記金属層をその軸方向に切り開いた際の内径の変化率が、34％以上、167％以下の範囲である請求項１又は２に記載の定着ベルトである。 The invention according to claim 3 is the fixing belt according to claim 1 or 2, wherein a change rate of an inner diameter when the metal layer is cut open in an axial direction is in a range of 34% or more and 167% or less.

請求項４の発明は、記録媒体上の画像を加熱する請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着ベルトと、前記定着ベルトに対して前記記録媒体を加圧する加圧部材と、を備える定着装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing belt according to any one of the first to third aspects, wherein the image on the recording medium is heated, and a pressure member that pressurizes the recording medium against the fixing belt. The fixing device is provided.

請求項５の発明は、画像を記録媒体に転写する転写部と、前記転写部によって記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着させる請求項４に記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers an image to a recording medium; and a fixing device according to the fourth aspect that fixes the image transferred to the recording medium by the transfer unit to the recording medium. It is.

請求項６の発明は、請求項１に記載の定着ベルトにおける前記内周面の表面処理エネルギーに対する前記外周面の表面処理エネルギーの比率が、０．５以上、２．５以下の範囲であることを特徴とする定着ベルトの製造方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, the ratio of the surface treatment energy of the outer peripheral surface to the surface treatment energy of the inner peripheral surface of the fixing belt according to the first aspect is in the range of 0.5 to 2.5. A fixing belt manufacturing method characterized by the above.

本発明の請求項１の構成によれば、本構成における表面処理部を外周面及び内周面の両方に有さない場合に比べ、定着ベルトに備えられた金属層の外周面及び内周面における割れの発生を抑制できる。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal layer provided in the fixing belt are compared with the case where the surface treatment portion in the present configuration is not provided on both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. The occurrence of cracks in can be suppressed.

本発明の請求項２の構成によれば、歪みが−３０％以上＋３０％以下の範囲外である場合に比べ、定着ベルトに備えられた金属層の外周面及び内周面における割れの発生を抑制できる。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, cracks are generated on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal layer provided in the fixing belt, as compared with the case where the strain is out of the range of −30% to + 30%. Can be suppressed.

本発明の請求項３の構成によれば、内径の変化率が34％以上167％以下の範囲外である場合に比べ、定着ベルトに備えられた金属層の外周面及び内周面における割れの発生を抑制できる。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, cracks on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal layer provided in the fixing belt are compared with the case where the change rate of the inner diameter is out of the range of 34% or more and 167% or less. Generation can be suppressed.

本発明の請求項４の構成によれば、本構成における定着ベルトを備えない場合に比べ、金属層の外周面及び内周面における割れの発生に起因する定着不良を抑制できる。 According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, it is possible to suppress the fixing failure caused by the occurrence of cracks on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal layer, compared to the case where the fixing belt in the present configuration is not provided.

本発明の請求項５の構成によれば、本構成における定着装置を備えない場合に比べ、金属層の外周面及び内周面における割れの発生に起因する画像劣化を抑制できる。 According to the configuration of the fifth aspect of the present invention, it is possible to suppress image deterioration caused by the occurrence of cracks on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal layer, compared to the case where the fixing device in the present configuration is not provided.

本発明の請求項６の構成によれば、表面処理エネルギーの比率が０．５以上２．５以下の範囲外である場合に比べ、金属層の外周面及び内周面における割れの発生が抑制される定着ベルトを得ることができる。 According to the configuration of the sixth aspect of the present invention, the occurrence of cracks on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer is suppressed as compared with the case where the ratio of the surface treatment energy is outside the range of 0.5 to 2.5. A fixing belt can be obtained.

実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る定着装置を示した側断面図である。1 is a side sectional view showing a fixing device according to an embodiment. 実施形態に係る定着装置を示した側断面図である。1 is a side sectional view showing a fixing device according to an embodiment. 実施形態に係る定着装置の一部を示した側面図である。FIG. 3 is a side view illustrating a part of the fixing device according to the embodiment. 実施形態に係る加熱ベルトの各層を示した断面図である。It is sectional drawing which showed each layer of the heating belt which concerns on embodiment. 実施形態に係る加熱ベルトの各層を示した断面図である。It is sectional drawing which showed each layer of the heating belt which concerns on embodiment. 実施形態に係る加熱ベルトの試験結果をグラフで示した図面である。It is drawing which showed the test result of the heating belt which concerns on embodiment with the graph. 金属層をその軸方向に切り開いた際の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape at the time of opening a metal layer in the axial direction. 実施形態に係る加熱ベルトの接触部を示した側面図である。It is the side view which showed the contact part of the heating belt which concerns on embodiment. 実施例及び比較例の評価結果を示す表である。It is a table | surface which shows the evaluation result of an Example and a comparative example.

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.

（画像形成装置１０の構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略図である。 (Configuration of image forming apparatus 10)
First, the configuration of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 10 according to the present embodiment.

図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０の本体１２に光走査装置５４が固定されており、光走査装置５４に隣接する位置に、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。 As shown in FIG. 1, the optical scanning device 54 is fixed to the main body 12 of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, and the operation of each part of the image forming apparatus 10 is performed at a position adjacent to the optical scanning device 54. A control unit 50 for controlling is provided.

この光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色に対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射するようになっている。 This optical scanning device 54 scans a light beam emitted from a light source (not shown) with a rotating polygon mirror (polygon mirror), reflects it with a plurality of optical components such as a reflection mirror, and produces yellow (Y) and magenta (M). , Light beams 60Y, 60M, 60C, and 60K corresponding to the respective colors of cyan (C) and black (K) are emitted.

また、光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれ、図中に示す矢印方向に回転する像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面に照射され、その表面に静電潜像を形成するようになっている。 The light beams 60Y, 60M, 60C, and 60K are respectively guided to the corresponding image carriers 20Y, 20M, 20C, and 20K, and are rotated by the image carriers 20Y, 20M, 20C, and 20K that rotate in the direction of the arrows shown in the drawing. The surface is irradiated and an electrostatic latent image is formed on the surface.

画像形成装置１０内の下方側には、用紙等の記録媒体Ｐを収容する収容部１４が設けられている。また、収容部１４の上方には、収容部１４から搬送される記録媒体Ｐの先端部位置を調整する位置合せロール１６が設けられている。 On the lower side in the image forming apparatus 10, a storage unit 14 that stores a recording medium P such as paper is provided. An alignment roll 16 that adjusts the position of the leading end of the recording medium P conveyed from the storage unit 14 is provided above the storage unit 14.

さらに、画像形成装置１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、前述した４つの像保持体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に決められた間隔を空けて配置されている。なお、以後の説明では、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要がない場合は、ＹＭＣＫを省略する。 Further, an image forming unit 18 is provided at the center of the image forming apparatus 10. The image forming unit 18 includes the above-described four image carriers 20Y, 20M, 20C, and 20K, and these are arranged at intervals determined in a vertical line. In the following description, if it is necessary to distinguish YMCK, the description will be given by adding any of Y, M, C, and K after the symbol, and if it is not necessary to distinguish YMCK, YMCK will be described. Omitted.

また、光ビーム６０が照射される照射部位に対して、像保持体２０の回転方向の上流側には、像保持体２０の表面を帯電する帯電ロール２２が設けられている。 In addition, a charging roll 22 that charges the surface of the image carrier 20 is provided on the upstream side in the rotation direction of the image carrier 20 with respect to the irradiation site irradiated with the light beam 60.

さらに、光ビーム６０が照射される照射部位に対して、像保持体２０の回転方向の下流側には、像保持体２０の表面に形成された静電潜像を各色のトナーでトナー画像に現像する現像装置２４が設けられている。 Further, an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 20 is converted into a toner image with toner of each color on the downstream side in the rotation direction of the image carrier 20 with respect to the irradiation site irradiated with the light beam 60. A developing device 24 for developing is provided.

一方、像保持体２０Ｙ、２０Ｍには、図中に示す矢印方向に回転すると共に像保持体２０Ｙ、２０Ｍに形成されたトナー画像が転写される第１中間転写体２６が接触し、像保持体２０Ｃ、２０Ｋには、図中に示す矢印方向に回転すると共に像保持体２０Ｃ、２０Ｋに形成されたトナー画像が転写される第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体２６及び第２中間転写体２８には、図中に示す矢印方向に回転すると共に第１中間転写体２６及び第２中間転写体２８に転写されたトナー画像が転写される第３中間転写体３０が接触している。 On the other hand, the image carriers 20Y and 20M are in contact with the first intermediate transfer member 26 that rotates in the direction of the arrow shown in the drawing and onto which the toner images formed on the image carriers 20Y and 20M are transferred. 20C and 20K are in contact with a second intermediate transfer member 28 that rotates in the direction of the arrow shown in the drawing and onto which the toner image formed on the image holding members 20C and 20K is transferred. Then, the toner images transferred to the first intermediate transfer body 26 and the second intermediate transfer body 28 are also transferred to the first intermediate transfer body 26 and the second intermediate transfer body 28 while being rotated in the direction of the arrow shown in the drawing. The third intermediate transfer member 30 is in contact.

この第３中間転写体３０と対向する位置には、第３中間転写体３０の表面に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する転写部の一例としての転写ロール３２が設けられている。つまり、転写ロール３２と第３中間転写体３０との間を記録媒体Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上のトナー画像が記録媒体Ｐに転写されるようになっている。 A transfer roll 32 as an example of a transfer unit that transfers the toner image transferred to the surface of the third intermediate transfer body 30 to the recording medium P is provided at a position facing the third intermediate transfer body 30. That is, the recording medium P is transported between the transfer roll 32 and the third intermediate transfer body 30, and the toner image on the third intermediate transfer body 30 is transferred to the recording medium P.

また、転写ロール３２に対して、記録媒体Ｐが搬送される搬送路３４の搬送方向の下流側には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、定着ベルトの一例としての加熱ベルト１０２と加圧部材の一例としての加圧ロール１０４とを有しており、記録媒体Ｐを加熱・加圧して記録媒体Ｐに形成されたトナー画像を記録媒体Ｐ上に定着させるようになっている。なお、定着装置１００の具体的な構成は、後述する。 Further, a fixing device 100 is provided on the downstream side in the transport direction of the transport path 34 through which the recording medium P is transported with respect to the transfer roll 32. The fixing device 100 includes a heating belt 102 as an example of a fixing belt and a pressure roll 104 as an example of a pressure member, and toner formed on the recording medium P by heating and pressing the recording medium P. The image is fixed on the recording medium P. A specific configuration of the fixing device 100 will be described later.

さらに、定着装置１００に対して、記録媒体Ｐが搬送される搬送路３４の搬送方向の下流側には、搬送ロール３６が設けられ、画像形成装置１０の上部には、搬送ロール３６によって機外に排出された記録媒体Ｐが積載される排出部３８が設けられている。 Further, a conveyance roll 36 is provided on the downstream side in the conveyance direction of the conveyance path 34 through which the recording medium P is conveyed with respect to the fixing device 100. A discharge unit 38 on which the recording medium P discharged is loaded.

（画像形成装置１０の画像形成動作）
次に、画像形成装置１０の画像形成動作について説明する。 (Image Forming Operation of Image Forming Apparatus 10)
Next, an image forming operation of the image forming apparatus 10 will be described.

画像形成装置１０を作動させると、各像保持体２０の表面が各帯電ロール２２によってに帯電される。 When the image forming apparatus 10 is operated, the surface of each image carrier 20 is charged by each charging roll 22.

光走査装置５４から出力画像に対応した各色の光ビーム６０が、帯電後の像保持体２０の表面に照射され、像保持体２０の表面には、各色に対応した静電潜像が形成される。 A light beam 60 of each color corresponding to the output image is irradiated from the optical scanning device 54 onto the surface of the image holding body 20 after charging, and an electrostatic latent image corresponding to each color is formed on the surface of the image holding body 20. The

この静電潜像に対して、現像装置２４が各色のトナーを付与し、像保持体２０の表面には、各色（Ｙ〜Ｋ色）のトナー画像が形成される。 The developing device 24 applies toner of each color to the electrostatic latent image, and toner images of each color (Y to K colors) are formed on the surface of the image carrier 20.

その後、マゼンタ用の像保持体２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー画像が一次転写される。また、イエロー用の像保持体２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー画像が一次転写され、第１中間転写体２６上でマゼンタのトナー画像に重ね合わされる。 Thereafter, the magenta toner image is primarily transferred from the magenta image carrier 20M to the first intermediate transfer member 26. Further, the yellow toner image is primarily transferred from the yellow image carrier 20 </ b> Y to the first intermediate transfer member 26, and is superimposed on the magenta toner image on the first intermediate transfer member 26.

同様に、ブラック用の像保持体２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー画像が一次転写される。また、シアン用の像保持体２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー画像が一次転写され、第２中間転写体２８上でブラックのトナー画像に重ね合わされる。 Similarly, a black toner image is primarily transferred from the black image carrier 20K to the second intermediate transfer member 28. Further, the cyan toner image is primarily transferred from the cyan image carrier 20C to the second intermediate transfer member 28, and is superimposed on the black toner image on the second intermediate transfer member 28.

さらに、第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー画像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー画像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。 Further, the magenta and yellow toner images primarily transferred to the first intermediate transfer member 26 are secondarily transferred to the third intermediate transfer member 30. On the other hand, the black and cyan toner images primarily transferred to the second intermediate transfer member 28 are also secondarily transferred to the third intermediate transfer member 30.

ここで、先に二次転写されているマゼンタ、イエローのトナー画像と、シアンおよびブラックのトナー画像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのカラートナー画像が第３中間転写体３０上に形成される。 Here, the magenta and yellow toner images that have been secondarily transferred previously and the cyan and black toner images are superimposed, and the color (three colors) and black color toner images are formed on the third intermediate transfer body 30. It is formed.

二次転写されたカラートナー画像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間の接触部（ニップ部）に達する。そのタイミングに同期して、位置合せロール１６から記録媒体Ｐが第３中間転写体３０と転写ロール３２との間の接触部（ニップ部）に搬送され、記録媒体Ｐ上にカラートナー画像が三次転写（最終転写）される。 The color toner image that has been secondarily transferred reaches the contact portion (nip portion) between the third intermediate transfer member 30 and the transfer roll 32. In synchronization with the timing, the recording medium P is conveyed from the alignment roll 16 to a contact portion (nip portion) between the third intermediate transfer body 30 and the transfer roll 32, and the color toner image is tertiary on the recording medium P. Transfer (final transfer).

この記録媒体Ｐは、定着装置１００に搬送され、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との間に形成される接触部を通過する。その際、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、カラートナー画像が記録媒体Ｐに定着する。定着後、記録媒体Ｐは搬送ロール３６により排出部３８に排出され、記録媒体Ｐへのカラー画像形成が終了する。 The recording medium P is conveyed to the fixing device 100 and passes through a contact portion formed between the heating belt 102 and the pressure roll 104. At that time, the color toner image is fixed on the recording medium P by the action of heat and pressure applied from the heating belt 102 and the pressure roll 104. After fixing, the recording medium P is discharged to the discharge unit 38 by the transport roll 36, and the color image formation on the recording medium P is completed.

（定着装置１００の構成）
次に、本実施形態に係る定着装置１００の構成について説明する。図２は、定着装置１００の軸方向中央部における側断面図であって、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４とが接触した状態を示す図である。図３は、定着装置１００の軸方向端部における側断面図であって、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４とが離間した状態を示す図である。 (Configuration of Fixing Device 100)
Next, the configuration of the fixing device 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional side view of the fixing device 100 in the center in the axial direction, showing a state where the heating belt 102 and the pressure roll 104 are in contact with each other. FIG. 3 is a cross-sectional side view of the fixing device 100 at the axial end, showing a state where the heating belt 102 and the pressure roll 104 are separated from each other.

図２に示されるように、定着装置１００は、記録媒体Ｐの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体１２２を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 100 includes a housing 122 in which an opening for entering or discharging the recording medium P is formed.

筐体１２２の内部には、矢印Ｄ方向へ回転すると共に、回転軸方向に延びる円筒状（無端状）の加熱ベルト１０２が設けられている。 A cylindrical (endless) heating belt 102 that rotates in the direction of the arrow D and extends in the direction of the rotation axis is provided inside the housing 122.

また、加熱ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。そして、このボビン１０８と加熱ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。さらに、ボビン１０８は、加熱ベルト１０２の回転軸方向（以下単に軸方向という）から見て、加熱ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、周方向の中央側には、筐体１２２の内壁面に向って突出する凸部１０８Ａが形成されている。 A bobbin 108 made of an insulating material is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the heating belt 102. The distance between the bobbin 108 and the heating belt 102 is about 1 to 3 mm. Further, the bobbin 108 is formed in a substantially arc shape that follows the outer peripheral surface of the heating belt 102 when viewed from the rotation axis direction of the heating belt 102 (hereinafter simply referred to as the axial direction). A convex portion 108A that protrudes toward the inner wall surface of the housing 122 is formed.

さらに、ボビン１０８には、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２の紙面奥行き方向）に鉄線が複数回巻き回された励磁コイル１１０が設けられている。 Further, the bobbin 108 is provided with an exciting coil 110 in which an iron wire is wound a plurality of times in the axial direction (the depth direction in FIG. 2) around the convex portion 108A.

また、励磁コイル１１０を挟んで加熱ベルト１０２の反対側には、ボビン１０８の円弧状に倣って形成されたフェライト系や感温磁性合金などの強磁性体からなる磁性コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。 Further, on the opposite side of the heating belt 102 with the exciting coil 110 interposed therebetween, a magnetic core 112 made of a ferromagnetic material such as a ferrite type or a temperature-sensitive magnetic alloy formed following the arc shape of the bobbin 108 is disposed. 108 is supported.

一方、加熱ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムからなる支持部材１１４が、加熱ベルト１０２と非接触で配置され、軸方向の両端が定着装置１００の筐体１２２に固定されている。 On the other hand, inside the heating belt 102, a support member 114 made of aluminum, which is a nonmagnetic material, is disposed in non-contact with the heating belt 102, and both axial ends are fixed to the casing 122 of the fixing device 100. .

この支持部材１１４は、軸方向から見て、加熱ベルト１０２と対向して円弧状に形成された円弧部１１４Ａと、矩形状に形成された柱部１１４Ｂとで構成され、円弧部１１４Ａと柱部１１４Ｂは一体成形されている。 The support member 114 includes an arc portion 114A formed in an arc shape facing the heating belt 102 as viewed from the axial direction, and a column portion 114B formed in a rectangular shape. The arc portion 114A and the column portion 114B is integrally formed.

また、支持部材１１４の円弧部１１４Ａには、この円弧部１１４Ａに沿って、磁性コア１１６が設けられており、感温磁性合金や磁性コア１１２と同様の材質から構成される。磁性コア１１６は、加熱ベルト１０２と非接触状態となっている。この磁性コア１１６と磁性コア１１２との間で、加熱ベルト１０２を貫通した磁界Ｈによる磁路が形成され、磁界Ｈが強められるようになっている。 The arc portion 114A of the support member 114 is provided with a magnetic core 116 along the arc portion 114A, and is made of the same material as the temperature-sensitive magnetic alloy or the magnetic core 112. The magnetic core 116 is not in contact with the heating belt 102. A magnetic path by the magnetic field H penetrating the heating belt 102 is formed between the magnetic core 116 and the magnetic core 112 so that the magnetic field H is strengthened.

また、支持部材１１４の柱部１１４Ｂにおいて、円弧部１１４Ａに対して反対側の端面には、加圧ロール１０４から加圧された加熱ベルト１０２を加熱ベルト１０２の内周面と接触して支持する接触部材１１８が固定されている。 Further, in the column portion 114B of the support member 114, the heating belt 102 pressurized from the pressure roll 104 is supported on the end surface opposite to the arc portion 114A in contact with the inner peripheral surface of the heating belt 102. The contact member 118 is fixed.

詳細には、この接触部材１１８は、耐熱性を有する樹脂や焼結体やゴム、または金属や金属合金などで構成すればよく、本実施形態では液晶ポリマーまたはガラス繊維入りのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）の樹脂材料で成形され、テフロン（登録商標）シート（図示省略）が設けられた一端面が加熱ベルト１０２の内周面と接触して加熱ベルト１０２の内周面を加熱ベルト１０２の外側に向けて押圧するようになっている。 Specifically, the contact member 118 may be made of heat-resistant resin, sintered body, rubber, metal, metal alloy, or the like. In the present embodiment, PPS (polyphenylene sulfide resin containing liquid crystal polymer or glass fiber) is used. ) And one end surface provided with a Teflon (registered trademark) sheet (not shown) is in contact with the inner peripheral surface of the heating belt 102 so that the inner peripheral surface of the heating belt 102 faces the outer side of the heating belt 102. It is designed to press toward it.

一方、加熱ベルト１０２を挟んで、接触部材１１８と対向する位置に配置される加圧ロール１０４は、加熱ベルト１０２を接触部材１１８に向けて加圧するとともに、図示しないモータ及びギアからなる駆動機構により矢印Ｅ方向に回転するようになっている。 On the other hand, the pressure roll 104 disposed at a position facing the contact member 118 across the heating belt 102 presses the heating belt 102 toward the contact member 118 and is driven by a drive mechanism including a motor and a gear (not shown). It rotates in the direction of arrow E.

この加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、シリコンゴム及びＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）が被覆された構成となっている。また、加圧ロール１０４は、図示しないソレノイド等の電磁スイッチ、又はカム機構を用いて矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能となっており、矢印Ａ方向に移動したときは加熱ベルト１０２の外周面と接触して加熱ベルト１０２を押圧し、矢印Ｂ方向に移動したときは加熱ベルト１０２の外周面から離間するようになっている（図３参照）。接触部材１１８の加熱ベルト１０２側接触面は、軸方向で３次元形状になっており、断面形状は軸方向中央部（図２）から軸方向端部（図３）に渡って徐々に形状が変化するように設計されており、加熱ベルト１０２の軸方向端部には加熱ベルト１０２を駆動するために（図示しない）ギアが装着されるため、軸方向端部はベルトの円形形状に近い凸形になっている。 The pressure roll 104 has a configuration in which a core metal 106 made of a metal such as aluminum is coated with silicon rubber and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin). The pressure roll 104 can be moved in the directions of arrows A and B by using an electromagnetic switch such as a solenoid (not shown) or a cam mechanism. When the heating belt 102 is pressed in contact and moved in the direction of arrow B, the heating belt 102 is separated from the outer peripheral surface of the heating belt 102 (see FIG. 3). The contact surface of the contact member 118 on the heating belt 102 side has a three-dimensional shape in the axial direction, and the cross-sectional shape gradually increases from the axial center (FIG. 2) to the axial end (FIG. 3). Since the gear (not shown) is mounted on the axial end of the heating belt 102 to drive the heating belt 102, the axial end of the heating belt 102 has a convex shape close to the circular shape of the belt. It is in shape.

ここで、加圧ロール１０４が加熱ベルト１０２を接触部材１１８側に加圧すると、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）において、加熱ベルト１０２に凹部１０３が形成され、この凹部１０３の両端には凸部１０５が形成されるようになっている。 Here, when the pressure roll 104 presses the heating belt 102 toward the contact member 118, a recess 103 is formed in the heating belt 102 at a contact portion (nip portion) between the heating belt 102 and the pressure roll 104. Convex portions 105 are formed at both ends of the concave portion 103.

この接触部の形状は、トナーＴが載った記録媒体Ｐが通過するときに、加熱ベルト１０２から剥離させる方向に湾曲した形状となっている。このため、矢印ＩＮ方向から搬送されてきた記録媒体Ｐは、それ自体の腰の強さで接触部の形状に倣って矢印ＯＵＴ方向に排出されるようになっている。 The shape of the contact portion is a shape that is curved in the direction of peeling from the heating belt 102 when the recording medium P on which the toner T is loaded passes. For this reason, the recording medium P conveyed from the direction of the arrow IN is discharged in the direction of the arrow OUT according to the shape of the contact portion with its own waist strength.

また、接触幅（ニップ幅）を広げるために、接触部材１１８は、加熱ベルト１０２を加圧ロール１０４側に押圧するとともに加熱ベルト１０２の内周面に倣って湾曲状とされている。 Further, in order to widen the contact width (nip width), the contact member 118 presses the heating belt 102 toward the pressure roll 104 and has a curved shape following the inner peripheral surface of the heating belt 102.

さらに、加熱ベルト１０２の表面で、励磁コイル１１０と対向しない領域で、かつ記録媒体Ｐの排出側の領域には、加熱ベルト１０２の外周面（内周面でもよい）の温度を測定するサーミスター１２０が加熱ベルト１０２と接触して設けられている。サーミスター１２０の接触位置は、記録媒体Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、加熱ベルト１０２の軸方向（図２の紙面奥行き方向）の中央側となっている。 Further, a thermistor that measures the temperature of the outer peripheral surface (or the inner peripheral surface) of the heating belt 102 may be provided on the surface of the heating belt 102 that is not opposed to the excitation coil 110 and on the discharge side of the recording medium P. 120 is provided in contact with the heating belt 102. The contact position of the thermistor 120 is on the center side in the axial direction of the heating belt 102 (the depth direction in FIG. 2) so that the measured value does not change depending on the size of the recording medium P.

このサーミスター１２０は、加熱ベルト１０２の表面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、加熱ベルト１０２の表面の温度を計測するようになっている。 The thermistor 120 measures the temperature of the surface of the heating belt 102 by changing the resistance value in accordance with the amount of heat applied from the surface of the heating belt 102.

図４に示されるように、サーミスター１２０は、配線１３６を介して、制御ユニット５０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４Ａ、１４４Ｂを介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。 As shown in FIG. 4, the thermistor 120 is connected to a control circuit 138 provided inside the control unit 50 (see FIG. 1) via a wiring 136. Further, the control circuit 138 is connected to the energizing circuit 142 via the wiring 140, and the energizing circuit 142 is connected to the above-described exciting coil 110 via the wirings 144A and 144B.

ここで、制御回路１３８は、サーミスター１２０から送られた電気量に基づいて加熱ベルト１０２の表面の温度を測定し、この測定温度と予め記憶させてある定着設定温度（本実施形態では１７０℃）とを比較する。そして、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。一方、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止するようになっている。 Here, the control circuit 138 measures the temperature of the surface of the heating belt 102 based on the amount of electricity sent from the thermistor 120, and the fixing set temperature (170 ° C. in this embodiment) stored in advance with this measured temperature. ). When the measured temperature is lower than the fixing set temperature, the energizing circuit 142 is driven to energize the exciting coil 110, and a magnetic field H (see FIG. 2) as a magnetic circuit is generated. On the other hand, when the measured temperature is higher than the set fixing temperature, the energization circuit 142 is stopped.

つまり、通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４Ａ、１４４Ｂを介して励磁コイル１１０に予め定められた周波数の交流電流を供給又は供給停止するようになっている。 That is, the energization circuit 142 is driven or stopped based on the electrical signal sent from the control circuit 138 so that the alternating current having a predetermined frequency is supplied to or stopped from the excitation coil 110 via the wirings 144A and 144B. It has become.

（加熱ベルト１０２の具体的な構成）
次に、加熱ベルト１０２の具体的な構成について説明する。 (Specific configuration of heating belt 102)
Next, a specific configuration of the heating belt 102 will be described.

図５に示されるように、加熱ベルト１０２は、内周側から外周側に向けて基層１３４（非磁性金属層の一例）、発熱層１３２（発熱金属層の一例）、保護層１３０（非磁性金属層の一例）、弾性層１２８、及び離型層１２６で構成されており、これらが積層され一体となっている。そして、保護層１３０、発熱層１３２、及び基層１３４の３層で金属層１４６を構成している。 As shown in FIG. 5, the heating belt 102 includes a base layer 134 (an example of a nonmagnetic metal layer), a heat generating layer 132 (an example of a heat generating metal layer), and a protective layer 130 (nonmagnetic) from the inner periphery toward the outer periphery. An example of a metal layer), an elastic layer 128, and a release layer 126 are laminated and integrated. The metal layer 146 is configured by three layers of the protective layer 130, the heat generating layer 132, and the base layer 134.

基層１３４は、加熱ベルト１０２の強度を保持するベースとなるもので、例えば、非磁性のオーステナイト系のステンレス（非磁性ＳＵＳ）が用いられる。 The base layer 134 serves as a base for maintaining the strength of the heating belt 102. For example, nonmagnetic austenitic stainless steel (nonmagnetic SUS) is used.

発熱層１３２は、前述の磁界Ｈ（図２参照）を打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料であり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料が用いられる。固有抵抗を２．７×１０^−８Ωｃｍ以下に小さくして必要な発熱量を効率よく得ること、及び低コストの観点から、銅が好適である。 The heat generating layer 132 is a metal material that generates heat by an electromagnetic induction effect in which an eddy current flows so as to generate a magnetic field that cancels the magnetic field H (see FIG. 2). For example, gold, silver, copper, aluminum, zinc, tin , Lead, bismuth, beryllium, antimony, or alloys thereof are used. Copper is suitable from the viewpoint of reducing the specific resistance to 2.7 × 10 ⁻⁸ Ωcm or less and efficiently obtaining a necessary calorific value and low cost.

また、発熱層１３２は、熱容量ができるだけ小さい方が定着装置１００のウォームアップ時間を短縮することができるため、できるだけ薄い層を設けることが望ましい。 In addition, it is desirable that the heat generation layer 132 be as thin as possible because the heat capacity as small as possible can shorten the warm-up time of the fixing device 100.

一方、保護層１３０の厚さ及び材質は、加熱ベルト１０２の剛性と発熱層１３２の厚さとを考慮して決められる。さらに、励磁コイル１１０側の保護層１３０は、励磁コイル１１０からの磁界Ｈ（図２参照）を発熱層１３２へ作用させなければならず、保護層１３０で磁界Ｈを遮断しないことや、発熱層１３２の発熱効率を阻害しないことが求められる。 On the other hand, the thickness and material of the protective layer 130 are determined in consideration of the rigidity of the heating belt 102 and the thickness of the heat generating layer 132. Furthermore, the protective layer 130 on the exciting coil 110 side must cause the magnetic field H (see FIG. 2) from the exciting coil 110 to act on the heat generating layer 132, so that the magnetic layer H is not blocked by the protective layer 130, It is required that the heat generation efficiency of 132 is not hindered.

１００μｍ以下の厚さの保護層１３０で、磁界Ｈの磁束を発熱層１３２まで侵入させるためには、磁界が侵入できる深さ（磁界が１／ｅに減衰する距離。ｅは約２．７１８。）を示す表皮深さが、少なくとも保護層１３０の厚さと発熱層１３２の厚さの合計以上の厚さであることが必要である。そして、表皮深さが十分に大きな値になる材料として非磁性金属（比透磁率が概ね１の常磁性体）が挙げられる。 In order to allow the magnetic flux of the magnetic field H to penetrate into the heat generating layer 132 with the protective layer 130 having a thickness of 100 μm or less, the depth at which the magnetic field can penetrate (the distance at which the magnetic field attenuates to 1 / e. E is about 2.718. ) Must be at least the total thickness of the protective layer 130 and the heat generating layer 132. A nonmagnetic metal (a paramagnetic material having a relative permeability of about 1) can be cited as a material having a sufficiently large skin depth.

さらに、保護層１３０が発熱層１３２の発熱を阻害しないためには、概ね発熱し難い高い固有抵抗の材質を用いることが望ましい（理想は、比透磁率＝1、固有抵抗＝∞の金属）。 Further, in order for the protective layer 130 not to inhibit the heat generation of the heat generating layer 132, it is desirable to use a material having a high specific resistance that hardly generates heat (ideally, a metal having a relative magnetic permeability = 1 and a specific resistance = ∞).

そして、金属層１４６を備えた加熱ベルト１０２を定着装置１００に用いたとすると、加熱ベルト１０２内側、外側いずれからも、電磁誘導により発生する渦電流をコントロールできることになり、加熱ベルト１０２の内側や外側どちらでも励磁コイル１１０を配置できることになる。 If the heating belt 102 provided with the metal layer 146 is used in the fixing device 100, the eddy current generated by electromagnetic induction can be controlled from both the inside and outside of the heating belt 102, and the inside and outside of the heating belt 102 can be controlled. In either case, the exciting coil 110 can be arranged.

また、基層１３４と保護層１３０とには、機械的強度が発熱層１３２より高く、繰り返し歪みに強い材料で、錆びや腐食に強い材料を用いることが望ましい。 The base layer 134 and the protective layer 130 are preferably made of a material that has higher mechanical strength than the heat generating layer 132 and is resistant to repeated strain, and is resistant to rust and corrosion.

以上の観点から、保護層１３０の材料として、例えば、非磁性スレンレス（固有抵抗６０〜１００×１０^−８Ωｍ）が用いられる。 From the above viewpoint, for example, non-magnetic slenless (specific resistance 60 to 100 × 10 ⁻⁸ Ωm) is used as the material of the protective layer 130.

また、加熱ベルト１０２の製造時の膜厚精度を維持すること、及び温度低下を抑えるために熱容量を維持すること、加熱ベルト１０２の可撓性を確保することの観点から、金属層１４６総厚さを、３５〜６０μｍとすることが望ましい。 Further, from the viewpoints of maintaining the film thickness accuracy at the time of manufacturing the heating belt 102, maintaining the heat capacity in order to suppress the temperature decrease, and ensuring the flexibility of the heating belt 102, the total thickness of the metal layer 146 The thickness is preferably 35 to 60 μm.

また、基層１３４、発熱層１３２、及び保護層１３０を含む金属層１４６は、異種金属を張り合わせたクラッド鋼を塑性加工（深絞り）することにより成形されたシームレス管が用いられる。なお、板状のクラッド鋼を塑性加工することで成形された金属層１４６の外周面には、周方向に引張りの応力が生じるようになっている。なお、金属層１４６としては、保護層１３０を有さない２層構造であってもよい。 The metal layer 146 including the base layer 134, the heat generating layer 132, and the protective layer 130 is a seamless tube formed by plastic working (deep drawing) clad steel bonded with dissimilar metals. Note that tensile stress is generated in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the metal layer 146 formed by plastic processing of the plate-like clad steel. Note that the metal layer 146 may have a two-layer structure without the protective layer 130.

さらに、弾性層１２８は、弾性と耐熱性が得られる等の観点から、例えば、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられる。 Furthermore, the elastic layer 128 is made of, for example, silicon rubber or fluorine rubber from the viewpoint of obtaining elasticity and heat resistance.

また、離型層１２６は、記録媒体Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２参照）との接着力を弱めて、記録媒体Ｐを加熱ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１２６として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂を用いることが好ましく、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）が用いられる。 Further, the release layer 126 is provided to weaken the adhesive force with the toner T (see FIG. 2) melted on the recording medium P so that the recording medium P can be easily separated from the heating belt 102. In order to obtain excellent surface releasability, it is preferable to use a fluororesin, a silicon resin, or a polyimide resin as the release layer 126. For example, PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin) Is used.

（定着装置１００における定着動作）
次に、定着装置１００における定着動作について説明する。 (Fixing operation in fixing device 100)
Next, the fixing operation in the fixing device 100 will be described.

図１に示されるように、画像形成装置１０の画像形成工程を経て、トナー画像が転写された記録媒体Ｐが定着装置１００に送られる。 As shown in FIG. 1, the recording medium P on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 100 through the image forming process of the image forming apparatus 10.

図３に示されるように、定着装置１００においては、制御ユニット５０（図１参照）の制御により、加熱ベルト１０２の表面の温度が定着設定温度に到達するまでは、加圧ロール１０４が加熱ベルト１０２の表面から離れている。 As shown in FIG. 3, in the fixing device 100, the pressure roller 104 is heated by the heating belt until the surface temperature of the heating belt 102 reaches the fixing set temperature under the control of the control unit 50 (see FIG. 1). It is away from the surface of 102.

そして、図２に示されるように、加熱ベルト１０２の表面の温度が定着設定温度に到達すると、加圧ロール１０４が移動して加熱ベルト１０２の表面に接触する。加熱ベルト１０２表面の温度は、加圧ロール１０４との接触により一時的に低下するが、発熱層１３２が継続して発熱することで、定着設定温度に到達する。 As shown in FIG. 2, when the temperature of the surface of the heating belt 102 reaches the fixing set temperature, the pressure roll 104 moves and contacts the surface of the heating belt 102. The temperature of the surface of the heating belt 102 temporarily decreases due to contact with the pressure roll 104, but reaches the fixing set temperature by the heat generation layer 132 continuously generating heat.

続いて、定着装置１００では、加圧ロール１０４が矢印Ｅ方向への回転駆動を開始し、加熱ベルト１０２がそれに従動して矢印Ｄ方向へ回転する。このとき、制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。 Subsequently, in the fixing device 100, the pressure roll 104 starts to rotate in the direction of arrow E, and the heating belt 102 is driven to rotate in the direction of arrow D. At this time, the energization circuit 142 is driven based on the electrical signal from the control circuit 138, and an alternating current is supplied to the excitation coil 110.

励磁コイル１１０に交流電流が供給されると、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈが生成消滅を繰り返す。 When an alternating current is supplied to the exciting coil 110, the magnetic field H as a magnetic circuit repeats generation and disappearance around the exciting coil 110.

そして、図６に示されるように、磁界Ｈが加熱ベルト１０２の発熱層１３２を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１３２に渦電流（図示せず）が発生する。 As shown in FIG. 6, when the magnetic field H crosses the heat generating layer 132 of the heating belt 102, an eddy current (not shown) is generated in the heat generating layer 132 so as to generate a magnetic field that prevents the magnetic field H from changing.

発熱層１３２は、発熱層１３２の表皮抵抗、及び発熱層１３２を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって加熱ベルト１０２が加熱される。 The heat generating layer 132 generates heat in proportion to the skin resistance of the heat generating layer 132 and the magnitude of the eddy current flowing through the heat generating layer 132, whereby the heating belt 102 is heated.

このように、加熱ベルト１０２の昇温時に加圧ロール１０４が接触しておらず、加熱ベルト１０２単体で昇温できるので、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４とが接触した状態で昇温するよりも、ウォームアップ時間が短縮される。 In this way, the pressure roll 104 is not in contact with the heating belt 102 when the temperature rises, and the temperature can be raised by the heating belt 102 alone, so that the temperature rises when the heating belt 102 and the pressure roll 104 are in contact. Even warm-up time is reduced.

加熱ベルト１０２の表面の温度は、図４に示されるようにサーミスター１２０で検知され、定着設定温度１７０℃に到達していない場合は、制御回路１３８が通電回路１４２を駆動制御して励磁コイル１１０に予め定められた周波数の交流電流を通電する。また、定着設定温度に到達している場合は、制御回路１３８が通電回路１４２の制御を停止する。 The temperature of the surface of the heating belt 102 is detected by the thermistor 120 as shown in FIG. 4, and when the fixing temperature has not reached 170 ° C., the control circuit 138 controls the drive of the energizing circuit 142 and the excitation coil. 110 is supplied with an alternating current having a predetermined frequency. If the fixing set temperature has been reached, the control circuit 138 stops controlling the energization circuit 142.

加熱ベルト１０２の表面の温度が決められた温度範囲になると、表面にトナー画像が形成された記録媒体Ｐが、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）に搬送される。そして、接触部（ニップ部）にて、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、記録媒体Ｐのカラートナー画像が記録媒体Ｐに定着される。 When the surface temperature of the heating belt 102 falls within a predetermined temperature range, the recording medium P on which the toner image is formed is conveyed to a contact portion (nip portion) between the heating belt 102 and the pressure roll 104. The color toner image on the recording medium P is fixed to the recording medium P by the action of heat and pressure applied from the heating belt 102 and the pressure roll 104 at the contact portion (nip portion).

（表面処理部１４８）
次に、金属層１４６が有する表面処理部１４８について説明する。 (Surface treatment unit 148)
Next, the surface treatment unit 148 included in the metal layer 146 will be described.

図５に示されるように、金属層１４６の外周面及び内周面には、周方向における圧縮方向に残留応力を生じさせる表面処理部１４８が形成されている。表面処理部１４８は、金属層１４６の外周面及び内周面に対して、以下の表面処理を施すことで形成されるようになっている。 As shown in FIG. 5, surface treatment portions 148 that generate residual stress in the compression direction in the circumferential direction are formed on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the metal layer 146. The surface treatment portion 148 is formed by performing the following surface treatment on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer 146.

金属層１４６の外周面及び内周面に対して、金属層１４６の硬度と同等以上の硬度を有する粒径１０〜２００μｍのメディア（例えば、ガラスビーズ等）を予め定められた吐出圧力により吐出することで、噴射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で噴射し、金属層１４６の表面温度をＡ３変態点以上に上昇させる（所謂ショットピーニング）。 A medium (for example, glass beads) having a particle size of 10 to 200 μm having a hardness equal to or higher than the hardness of the metal layer 146 is discharged to the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer 146 with a predetermined discharge pressure. Thus, injection is performed at an injection speed of 100 m / sec or more, and the surface temperature of the metal layer 146 is raised to the A3 transformation point or higher (so-called shot peening).

このように、金属層１４６の外周面及び内周面にメディアを噴射する事により、Ａ３変態点以上の温度域での急熱、急冷が瞬時に繰り返され、熱処理効果、鍛練効果の加工及び強化が行われる。そして、金属層１４６の外周面及び内周面の残留オーステナイトのマルテンサイト化や、再結晶、微細化が行われ、緻密な高硬度で靭性に富む組織が得られる。さらに、表面の内部残留圧縮応力も高められる。 In this way, by injecting the media onto the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer 146, rapid heating and rapid cooling in the temperature range above the A3 transformation point are instantaneously repeated, and the heat treatment effect and the training effect are processed and strengthened. Is done. Then, the retained austenite on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer 146 is martensitized, recrystallized, and refined, and a dense, high-hardness and tough structure is obtained. Furthermore, the internal residual compressive stress on the surface is also increased.

これにより、金属層１４６の外周面及び内周面に形成された表面処理部１４８には、周方向における圧縮方向に残留応力が生じる。なお、金属層１４６の表面処理部１４８以外の他の部位については、表面処理がされる前後では、熱処理効果等は生じていない。 Thereby, a residual stress is generated in the compression direction in the circumferential direction in the surface treatment portion 148 formed on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the metal layer 146. It should be noted that the heat treatment effect or the like is not generated before and after the surface treatment is performed on portions other than the surface treatment portion 148 of the metal layer 146.

例えば、ＳＵＳ３０４に前述した表面処理を行うと、表面から３０μｍまでの間でマルテンサイト化し、表層１０μｍの組織が超微細化する。表面硬度は３００Ｈｖから６００Ｈｖに上昇し、表面の内部残留圧縮応力も１９０ＭＰａからほぼ１１００ＭＰａとなる。 For example, when the above-described surface treatment is performed on SUS304, it becomes martensite between the surface and 30 μm, and the structure of the surface layer of 10 μm becomes ultrafine. The surface hardness increases from 300 Hv to 600 Hv, and the internal residual compressive stress on the surface also changes from 190 MPa to almost 1100 MPa.

ここで、上記処理を行った場合に、表面処理を行った表面を０とした深さ〔μｍ〕と、残留応力〔ＭＰａ〕との関係について調査した。図７には、縦軸を残留応力とし、横軸を深さとしてグラフが記載されている。今回の調査では、メディアの粒径を５５μｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍとした。 Here, when the above-described treatment was performed, the relationship between the depth [μm] where the surface subjected to the surface treatment was 0 and the residual stress [MPa] was investigated. In FIG. 7, a graph is shown with the vertical axis representing residual stress and the horizontal axis representing depth. In this survey, the particle size of the media was 55 μm, 0.1 mm, and 0.2 mm.

このグラフからも分かるように、この表面処理で、外周面及び内周面における表面側の残留応力のみを改善できることが分かる。この結果、金属層１４６の表面のみで剛性が変わり（高くなり）、全体としての可撓性（フレキシビリティ）は維持されるようになっている。 As can be seen from this graph, this surface treatment can improve only the residual stress on the surface side of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. As a result, the rigidity is changed (increased) only on the surface of the metal layer 146, and the flexibility as a whole is maintained.

このように表面処理部１４８が形成された金属層１４６では、図８（Ａ）に示されるように金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の外周面における周方向の表面歪みが、−３０％以上＋３０％以下の範囲であることが望ましい。なお、図８（Ａ）の符号Ｋは、金属層１４６における切れ目を示す。 In the metal layer 146 in which the surface treatment portion 148 is formed in this way, as shown in FIG. 8A, the surface strain in the circumferential direction on the outer circumferential surface when the metal layer 146 is cut in the axial direction is −30. It is desirable that it is in the range of not less than% and not more than 30%. Note that a symbol K in FIG. 8A indicates a break in the metal layer 146.

表面歪みは、具体的には、金属層１４６の表面（外周面）に歪みゲージ（例えば、共和電業株式会社製ＫＦＥＬ−２−１２０−Ｃ１Ｌ１Ｍ２Ｒ等）を貼り付け、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部を通過させることで測定される。当該接触部を通過させた後において、歪みゲージに伸縮が発生していない場合が、０％となり、歪みゲージが伸びた場合は、引っ張り応力による歪みが＋として測定され、歪みゲージが縮んだ場合は、圧縮応力による歪みが−として測定される。絶対値は、接触部を通過させたさせる前の歪みゲージの長さを１００とする。 Specifically, for the surface strain, a strain gauge (for example, KFEL-2-120-C1L1M2R manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.) is attached to the surface (outer peripheral surface) of the metal layer 146, and the heating belt 102 and the pressure roll It is measured by passing the contact portion with 104. When the strain gauge does not expand or contract after passing through the contact portion, the strain gauge is 0%. When the strain gauge is extended, the strain due to the tensile stress is measured as +, and the strain gauge is contracted. Is measured as − due to strain due to compressive stress. The absolute value is 100, which is the length of the strain gauge before passing through the contact portion.

当該表面歪みが−３０％未満であると、圧縮応力により金属層１４６が変形して金属層１４６の内周面に割れ（クラック）が発生しやすい。また、当該表面歪みが＋３０％を超えると、引張り応力により金属層１４６が変形し、金属層１４６の外周面に割れ（クラック）が発生しやすい。 When the surface strain is less than −30%, the metal layer 146 is deformed by a compressive stress, and a crack is easily generated on the inner peripheral surface of the metal layer 146. When the surface strain exceeds + 30%, the metal layer 146 is deformed by tensile stress, and cracks (cracks) are likely to occur on the outer peripheral surface of the metal layer 146.

また、金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の内径の変化率が、34％以上167％以下の範囲であることが望ましい。内径の変化率は、（切り開いた後の金属層１４６の内径）／（切り開く前の金属層１４６の内径）×１００によって求められる。切り開いた前後で内径が同じであれば１００％となる。 Further, it is desirable that the change rate of the inner diameter when the metal layer 146 is cut open in the axial direction is in a range of 34% or more and 167% or less. The change rate of the inner diameter is obtained by (the inner diameter of the metal layer 146 after being cut open) / (the inner diameter of the metal layer 146 before being cut open) × 100. If the inner diameter is the same before and after opening, it is 100%.

当該内径の変化率が34％未満であると、圧縮応力により金属層１４６が変形して金属層１４６の内周面に割れ（クラック）が発生しやすい。また、当該内径の変化率が167％を超えると、引張り応力により金属層１４６が変形し、金属層１４６の外周面に割れ（クラック）が発生しやすい。 When the change rate of the inner diameter is less than 34%, the metal layer 146 is deformed by the compressive stress, and a crack is easily generated on the inner peripheral surface of the metal layer 146. If the rate of change of the inner diameter exceeds 167%, the metal layer 146 is deformed by tensile stress, and cracks (cracks) are likely to occur on the outer peripheral surface of the metal layer 146.

また、金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の断面形状における端面の距離（図８（Ｂ）の距離Ｌ）が−２０ｍｍ以上＋２０ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。端面の距離は、端面間の直線距離であり、切り開く前の金属層１４６の内径が３０ｍｍとされている。 In addition, it is desirable that the distance between the end faces in the cross-sectional shape when the metal layer 146 is cut open in the axial direction (distance L in FIG. 8B) is in the range of −20 mm to +20 mm. The distance between the end faces is a linear distance between the end faces, and the inner diameter of the metal layer 146 before being cut open is 30 mm.

端面の距離が−２０ｍｍ未満であると、圧縮応力により金属層１４６が変形して金属層１４６の内周面に割れ（クラック）が発生しやすいためである。また、端面の距離が＋２０ｍｍを超えると、引張り応力により金属層１４６が変形し、金属層１４６の外周面に割れ（クラック）が発生しやすいためである。 This is because if the distance between the end faces is less than −20 mm, the metal layer 146 is deformed by the compressive stress, and the inner peripheral surface of the metal layer 146 is likely to be cracked. Further, when the distance between the end faces exceeds +20 mm, the metal layer 146 is deformed by tensile stress, and cracks (cracks) are likely to occur on the outer peripheral surface of the metal layer 146.

また、金属層１４６の製造（表面処理部１４８の形成）において、金属層１４６の内周面の表面処理エネルギーに対する前記外周面の表面処理エネルギーの比率が、０．５以上２．５以下の範囲であることが望ましい。金属層１４６の外周面及び内周面に対する表面処理の表面処理エネルギーは、（メディア重量）×（吐出圧力）によって求められる。表面処理エネルギーの比率は、（外面（外周面）処理エネルギー）／（内面（内周面）処理エネルギー）によって求められる。 Further, in the manufacture of the metal layer 146 (formation of the surface treatment portion 148), the ratio of the surface treatment energy of the outer peripheral surface to the surface treatment energy of the inner peripheral surface of the metal layer 146 is in the range of 0.5 to 2.5. It is desirable that The surface treatment energy of the surface treatment for the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the metal layer 146 is obtained by (media weight) × (discharge pressure). The ratio of the surface treatment energy is obtained by (outer surface (outer circumferential surface) processing energy) / (inner surface (inner circumferential surface) processing energy).

表面処理エネルギー比率が、０．５未満であると、圧縮応力により金属層１４６が変形して金属層１４６の表面に割れ（クラック）が発生しやすいためである。また、表面処理エネルギー比率が、２．５を超えると、引張り応力により金属層１４６が変形し、金属層１４６の表面に割れ（クラック）が発生しやすいためである。 This is because when the surface treatment energy ratio is less than 0.5, the metal layer 146 is deformed by compressive stress, and cracks are easily generated on the surface of the metal layer 146. Further, when the surface treatment energy ratio exceeds 2.5, the metal layer 146 is deformed by tensile stress, and cracks (cracks) are likely to occur on the surface of the metal layer 146.

（本実施形態の作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。 (Operation of this embodiment)
Next, the operation of this embodiment will be described.

図９に示されるように、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部では、加熱ベルト１０２が加圧ロール１０４の円筒面で押されて、内側に凸となるように変形している。そして、図９に示す範囲Ｂの領域では、加熱ベルト１０２の金属層１４６（図５参照）の外周面側（図５における上側）に圧縮方向の応力が生じ、金属層１４６（図５参照）の内周面側（図５における下側）に引張方向の応力が生じる。曲げの方向が切り替わる範囲Ｃの領域では、金属層１４６の外周面側に引張方向の応力が生じ、金属層１４６の内周面側に圧縮方向の応力が生じる。そして、この範囲Ｃを通過する加熱ベルト１０２の金属層１４６の外周面側に、引張方向の応力が繰り返し生じることで、割れが生じる虞がある。また、この範囲Ｂを通過する加熱ベルト１０２の金属層１４６の内周面側に、引張方向の応力が繰り返し生じることで、割れが生じる虞がある。 As shown in FIG. 9, at the contact portion between the heating belt 102 and the pressure roll 104, the heating belt 102 is pressed by the cylindrical surface of the pressure roll 104 and deformed so as to protrude inward. And in the area | region of the range B shown in FIG. 9, the stress of a compression direction arises in the outer peripheral surface side (upper side in FIG. 5) of the metal layer 146 (refer FIG. 5) of the heating belt 102, and the metal layer 146 (refer FIG. 5). Stress in the tensile direction is generated on the inner peripheral surface side (lower side in FIG. 5). In the region C in which the bending direction is switched, a tensile stress is generated on the outer peripheral surface side of the metal layer 146, and a compressive stress is generated on the inner peripheral surface side of the metal layer 146. Then, the stress in the tensile direction is repeatedly generated on the outer peripheral surface side of the metal layer 146 of the heating belt 102 that passes through the range C, so that there is a possibility that cracking may occur. Further, cracks may occur due to repeated stress in the tensile direction on the inner peripheral surface side of the metal layer 146 of the heating belt 102 that passes through the range B.

これに対して、本実施形態の加熱ベルト１０２の金属層１４６の外周面には、圧縮方向に残留応力が生じる表面処理部１４８（図５参照）が形成されている。このため、範囲Ｃで加熱ベルト１０２の外周面側に生じる引張方向の応力が、相殺（キャンセル）される。これにより、加熱ベルト１０２に備えられた金属層１４６の外周面における割れ（疲労破壊）の発生が抑制される。 On the other hand, the surface treatment part 148 (refer FIG. 5) which produces a residual stress in a compression direction is formed in the outer peripheral surface of the metal layer 146 of the heating belt 102 of this embodiment. For this reason, the stress in the tensile direction generated on the outer peripheral surface side of the heating belt 102 in the range C is canceled (cancelled). Thereby, generation | occurrence | production of the crack (fatigue fracture) in the outer peripheral surface of the metal layer 146 with which the heating belt 102 was equipped is suppressed.

また、本実施形態の加熱ベルト１０２の金属層１４６の内周面には、圧縮方向に残留応力が生じる表面処理部１４８（図５参照）が形成されている。このため、範囲Ｂで加熱ベルト１０２の内周面側に生じる引張方向の応力が、相殺（キャンセル）される。これにより、加熱ベルト１０２に備えられた金属層１４６の内周面における割れ（疲労破壊）の発生が抑制される。 In addition, on the inner peripheral surface of the metal layer 146 of the heating belt 102 of the present embodiment, a surface treatment portion 148 (see FIG. 5) that generates residual stress in the compression direction is formed. For this reason, the stress in the tensile direction generated on the inner peripheral surface side of the heating belt 102 in the range B is canceled (cancelled). Thereby, generation | occurrence | production of the crack (fatigue fracture) in the internal peripheral surface of the metal layer 146 with which the heating belt 102 was equipped is suppressed.

加熱ベルト１０２では、外周面及び内周面における表面側に周方向における圧縮方向に残留応力を生じさせるため、層全体が硬くならず、可撓性が損なわれていない。このため、図９の範囲Ｃにおける曲率が小さくなることが抑制され、記録媒体Ｐを剥離する性能が確保される。このように、可撓性を変えずに表層近傍の残留圧縮応力のみに圧縮応力を付与できているため、耐久性向上と剥離性能の確保の両立が図れている。 In the heating belt 102, residual stress is generated in the compression direction in the circumferential direction on the surface side of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, so that the entire layer does not become hard and flexibility is not impaired. For this reason, it is suppressed that the curvature in the range C of FIG. 9 becomes small, and the performance which peels the recording medium P is ensured. As described above, since the compressive stress can be applied only to the residual compressive stress in the vicinity of the surface layer without changing the flexibility, it is possible to achieve both improvement of durability and securing of the peeling performance.

また、加熱ベルト１０２の金属層１４６には、板状のクラッド鋼から塑性加工（深絞り）することにより成形されたシームレス管が用いられるため、各層を成形させて構成する場合と比して、安価な構成となる。 In addition, since a seamless tube formed by plastic working (deep drawing) from a plate-like clad steel is used for the metal layer 146 of the heating belt 102, compared to the case where each layer is formed, An inexpensive configuration.

また、加熱ベルト１０２の金属層１４６の表面に生じる割れが抑制されることで、定着装置１００の耐久性が向上する。 Further, the durability of the fixing device 100 is improved by suppressing cracks generated on the surface of the metal layer 146 of the heating belt 102.

また、加熱ベルト１０２の金属層１４６の表面に生じる割れが抑制されることで、安定した状態で、トナー画像の記録媒体Ｐへの定着が行われるため、出力画像の低下が抑制される。 In addition, since the cracks generated on the surface of the metal layer 146 of the heating belt 102 are suppressed, the toner image is fixed on the recording medium P in a stable state, so that a decrease in the output image is suppressed.

（評価）
定着装置１００を備える画像形成装置１０としてのプリンタ (富士ゼロックス製、Docu Print C620)に対して、図１０の表に示す実施例１〜２４及び比較例１〜１２の金属層１４６を有する加熱ベルト１０２を適用し、当該加熱ベルト１０２を加熱した状態で、連続３００時間空回転させる発熱空回転耐久評価を実施し、加熱ベルト１０２の発熱維持性(割れ（クラック）)について評価した。 (Evaluation)
A heating belt having the metal layer 146 of Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 12 shown in the table of FIG. 10 for a printer (Fuji Xerox, Docu Print C620) as the image forming apparatus 10 including the fixing device 100. No. 102 was applied, and with the heating belt 102 heated, a heat generation idling durability evaluation was performed in which the heating belt 102 was idly rotated for 300 hours, and the heat generation sustainability (crack) of the heating belt 102 was evaluated.

（加熱ベルト１０２）
[金属層１４６]
金属板をプレス・深絞り加工にて円筒容器状に成型した後、回転塑性加工法にて内径30mm、長さ370mmの金属シームレスベルトを得た。金属シームレスベルトの厚みは、図１０の表に示すとおりである。 (Heating belt 102)
[Metal layer 146]
A metal plate was molded into a cylindrical container by pressing and deep drawing, and then a metal seamless belt having an inner diameter of 30 mm and a length of 370 mm was obtained by a rotational plastic working method. The thickness of the metal seamless belt is as shown in the table of FIG.

また、前記金属板として、ステンレス（ＳＵＳ３０４）の単層（実施例１〜４等）、ニッケル（Ｎｉ）の単層（実施例５、６等）、チタン（Ｔｉ）の単層（実施例７、８等）、無酸素銅とステンレス（ＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３０５）の２層クラッド板（実施例９〜１２等）を用いている。 As the metal plate, a single layer of stainless steel (SUS304) (Examples 1 to 4), a single layer of nickel (Ni) (Examples 5 and 6), a single layer of titanium (Ti) (Example 7) 8), oxygen-free copper and stainless steel (SUS304 or SUS305) two-layer clad plate (Examples 9 to 12).

実施例１〜２４では、このシームレスベルトの外周面及び内周面に対してショットピーニング装置を用いて表面処理(メディア：ガラスビーズ)を実施した。比較例１〜１２では、このシームレスベルトの外周面のみに対してショットピーニング装置を用いて表面処理(メディア：ガラスビーズ)を実施した。 In Examples 1 to 24, the outer peripheral surface and inner peripheral surface of this seamless belt were subjected to surface treatment (media: glass beads) using a shot peening apparatus. In Comparative Examples 1 to 12, surface treatment (media: glass beads) was performed only on the outer peripheral surface of the seamless belt using a shot peening apparatus.

シームレスベルトの外周面及び内周面に対する表面処理の表面処理エネルギー（メディア重量×吐出圧力）及びその比率（外面（外周面）処理エネルギー／内面（内周面）処理エネルギー）は、図１０の表に示すとおりである。 The surface treatment energy (media weight × discharge pressure) and the ratio (outer surface (outer surface) processing energy / inner surface (inner surface) processing energy) of the surface treatment for the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the seamless belt are shown in the table of FIG. As shown in

[弾性層１２８]
金属層１４６の表面にJISタイプAで規定される硬度が35°となるように調整された液状シリコーンゴム(KE1940-35、液状シリコーンゴム35°、信越化学工業社製)を膜厚が200μmとなるように塗布し、乾燥させることにより、乾燥状態の液状シリコーンゴムを得た。
[離型層１２６]
上記の乾燥状態の液状シリコーンゴム層の表面にPFAディスパージョン(500CL、三井・デュポンフロロケミカル社製)を膜厚30μmとなるように塗布し、380℃で焼成することにより、シリコーンゴムからなる弾性層とPFAからなる離型層とを形成し、加熱ベルト１０２を得た。 [Elastic layer 128]
A liquid silicone rubber (KE1940-35, liquid silicone rubber 35 °, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) adjusted so that the hardness specified by JIS type A is 35 ° on the surface of the metal layer 146 has a film thickness of 200 μm. By applying and drying, a liquid silicone rubber in a dry state was obtained.
[Release layer 126]
Elasticity made of silicone rubber by applying PFA dispersion (500CL, Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd.) to a thickness of 30μm on the surface of the liquid silicone rubber layer in the dry state and baking at 380 ° C. A heating belt 102 was obtained by forming a layer and a release layer made of PFA.

（加熱方式）
ハロゲンランプによる加熱（実施例１、２、５、６等）と、抵抗加熱（実施例３、４、７、８等）と、電磁誘導加熱（ＩＨ加熱）（実施例９〜１２等）と、を用いている。加熱ベルト１０２の表面温度を１８０℃に設定した。 (Heating method)
Heating with a halogen lamp (Examples 1, 2, 5, 6 etc.), resistance heating (Examples 3, 4, 7, 8 etc.), electromagnetic induction heating (IH heating) (Examples 9-12 etc.) , Is used. The surface temperature of the heating belt 102 was set to 180 ° C.

（表面歪み）
表面歪みは、金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の外周面における周方向の表面歪みであり、具体的には、金属層１４６の表面（外周面）に歪みゲージ（例えば、共和電業株式会社製ＫＦＥＬ−２−１２０−Ｃ１Ｌ１Ｍ２Ｒ等）を貼り付け、加熱ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部を通過させることで測定される。当該接触部を通過させた後において、歪みゲージに伸縮が発生していない場合が、０％となり、歪みゲージが伸びた場合は、引っ張り応力による歪みが＋として測定され、歪みゲージが縮んだ場合は、圧縮応力による歪みが−として測定される。絶対値は、接触部を通過させたさせる前の歪みゲージの長さを１００とする。実施例１〜１２は、当該表面歪みが、−３０％以上＋３０％以下の範囲内にある。実施例１３〜２４及び比較例１〜１２は、当該表面歪みが、−３０％以上＋３０％以下の範囲外にある。 (Surface distortion)
The surface strain is a surface strain in the circumferential direction on the outer peripheral surface when the metal layer 146 is cut open in the axial direction. Specifically, a strain gauge (for example, Kyowa Denki) is applied to the surface (outer peripheral surface) of the metal layer 146. It is measured by attaching KFEL-2-120-C1L1M2R, etc. manufactured by Co., Ltd. and passing the contact portion between the heating belt 102 and the pressure roll 104. When the strain gauge does not expand or contract after passing through the contact portion, the strain gauge is 0%. When the strain gauge is extended, the strain due to the tensile stress is measured as +, and the strain gauge is contracted. Is measured as − due to strain due to compressive stress. The absolute value is 100, which is the length of the strain gauge before passing through the contact portion. In Examples 1 to 12, the surface strain is in the range of −30% to + 30%. In Examples 13 to 24 and Comparative Examples 1 to 12, the surface distortion is outside the range of −30% to + 30%.

（内径の変化率）
内径の変化率は、金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の内径の変化率であり、（切り開いた後の金属層１４６の内径）／（切り開く前の金属層１４６の内径）×１００によって求められる。切り開いた前後で内径が同じであれば１００％となる。
実施例１〜１２は、当該内径の変化率が、34％以上167％以下の範囲内にある。実施例１３〜２４及び比較例１〜１２は、当該内径の変化率が、34％以上167％以下の範囲外にある。 (Change rate of inner diameter)
The change rate of the inner diameter is a change rate of the inner diameter when the metal layer 146 is cut in the axial direction, and is expressed by (inner diameter of the metal layer 146 after being cut) / (inner diameter of the metal layer 146 before being cut) × 100. Desired. If the inner diameter is the same before and after opening, it is 100%.
In Examples 1 to 12, the change rate of the inner diameter is in the range of 34% to 167%. In Examples 13 to 24 and Comparative Examples 1 to 12, the change rate of the inner diameter is outside the range of 34% to 167%.

（開き量）
開き量は、金属層１４６をその軸方向に切り開いた際の断面形状における端面間の直線距離であり、切り開く前の金属層１４６の内径が３０ｍｍとされている。実施例１〜１２は、当該開き量が、−２０ｍｍ以上＋２０ｍｍ以下の範囲内にある。実施例１３〜２４及び比較例１〜１２は、当該開き量が、−２０ｍｍ以上＋２０ｍｍ以下の範囲外にある。 (Opening amount)
The opening amount is a linear distance between the end faces in the cross-sectional shape when the metal layer 146 is cut in the axial direction, and the inner diameter of the metal layer 146 before the cut is 30 mm. In Examples 1 to 12, the opening amount is in the range of −20 mm to +20 mm. In Examples 13 to 24 and Comparative Examples 1 to 12, the opening amount is outside the range of −20 mm to +20 mm.

（加圧ロール１０４）
内面に接着用プライマーを塗布した外径50mm、長さ340mm、厚さ30μmのフッ素樹脂チューブと金属製の中空芯金コアを成形金型内にセットし、フッ素樹脂チューブとコア間に液状発泡シリコーンゴム、層厚：2mmを注入後、加熱処理(150℃ x2hrs)によりシリコーンゴムを加硫、発泡させゴム弾性を有した加圧ロール１０４を作製した。 (Pressure roll 104)
A fluororesin tube with an outer diameter of 50mm, length of 340mm, and thickness of 30μm coated with an adhesive primer on the inner surface and a metal hollow core metal core are set in a molding die, and a liquid foam silicone between the fluororesin tube and the core After injecting rubber and layer thickness: 2 mm, a pressure roll 104 having rubber elasticity was produced by vulcanizing and foaming silicone rubber by heat treatment (150 ° C. × 2 hrs).

（評価結果）
実施例１〜１２では、３００時間経過した後においても、発熱不良及び金属層１４６の表面（外周面及び内周面）の割れが発生しなかった。実施例１３〜２４では、２００時間経過した後から３００時間経過するまでの間において、発熱不良が発生し、金属層１４６の表面（外周面及び内周面の少なくとも一方）に割れ（クラック）が発生した。比較例１〜１２では、５０時間経過するまでに、発熱不良が発生し、金属層１４６の表面に割れ（クラック）が発生した。なお、上記「発熱不良」とは、定着領域におけるベルト表面温度が部分的にでも１００℃以下に低下したことを意味する。 (Evaluation results)
In Examples 1 to 12, even after 300 hours had elapsed, heat generation failure and cracks on the surface (outer peripheral surface and inner peripheral surface) of the metal layer 146 did not occur. In Examples 13 to 24, heat generation failure occurred after 300 hours passed and 300 hours passed, and the surface (at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface) of the metal layer 146 was cracked. Occurred. In Comparative Examples 1 to 12, a heat generation failure occurred and 50 cracks occurred on the surface of the metal layer 146 by 50 hours. The above “heat generation failure” means that the belt surface temperature in the fixing region has partially decreased to 100 ° C. or less.

（変形例）
本実施形態では、加熱ベルト１０２の金属層１４６に表面処理部１４８を形成した例を説明したが、記録媒体Ｐを加熱部材（加熱ベルトや加熱ロール）に対して加圧する加圧ベルトの金属層に表面処理部１４８を適用してもよい。
また、金属層１４６としては、本実施形態のように複数層で構成されていてもよいし、単層で構成されていてもよい。また、金属層１４６の材料としては、ステンレス合金に限定されるものではなく、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、タンタル、モリブデン、ハステロイ、パーマロイ、マルエージング、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、純鉄、及び、鉄鋼などの金属を用いてもよい。
また、加熱部材の加熱方式としては、電磁誘導加熱方式に限られず、ハロゲンランプ等による輻射熱による加熱や、抵抗加熱であってもよい。 (Modification)
In the present embodiment, the example in which the surface treatment unit 148 is formed on the metal layer 146 of the heating belt 102 has been described. However, the metal layer of the pressure belt that pressurizes the recording medium P against the heating member (heating belt or heating roll). Alternatively, the surface treatment unit 148 may be applied.
Further, the metal layer 146 may be composed of a plurality of layers as in the present embodiment, or may be composed of a single layer. Further, the material of the metal layer 146 is not limited to stainless steel alloy, but nickel, nickel alloy, titanium, titanium alloy, tantalum, molybdenum, hastelloy, permalloy, maraging, steel, aluminum, aluminum alloy, copper, You may use metals, such as a copper alloy, pure iron, and steel.
Further, the heating method of the heating member is not limited to the electromagnetic induction heating method, and may be heating by radiant heat using a halogen lamp or the like, or resistance heating.

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made. For example, the modification examples described above may be appropriately combined.

１０画像形成装置
３１転写部
３２転写ロール（転写部の一例）
１０２加熱ベルト（定着ベルトの一例）
１０４加圧ロール（加圧部材の一例）
１３０保護層（非磁性金属層の一例）
１３２発熱層（発熱金属層の一例）
１３４基層（非磁性金属層の一例）
１４６金属層
１４８表面処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 31 Transfer part 32 Transfer roll (an example of a transfer part)
102 Heating belt (an example of a fixing belt)
104 Pressure roll (an example of a pressure member)
130 Protective layer (an example of a non-magnetic metal layer)
132 Heat generation layer (example of heat generation metal layer)
134 Base layer (an example of a non-magnetic metal layer)
146 Metal layer 148 Surface treatment part

Claims

An endless fixing belt comprising a metal layer having a surface treatment portion that generates a residual stress in a compression direction in the circumferential direction on an outer peripheral surface and an inner peripheral surface.

The fixing belt according to claim 1, wherein a circumferential strain on the outer peripheral surface when the metal layer is cut open in an axial direction is in a range of −30% to + 30%.

The fixing belt according to claim 1, wherein a change rate of an inner diameter when the metal layer is cut open in an axial direction thereof is in a range of 34% or more and 167% or less.

The fixing belt according to any one of claims 1 to 3, which heats an image on a recording medium,
A pressure member that pressurizes the recording medium against the fixing belt;
A fixing device.

A transfer section for transferring an image to a recording medium;
The fixing device according to claim 4, wherein the image transferred to the recording medium by the transfer unit is fixed to the recording medium;
An image forming apparatus comprising:

2. The fixing belt according to claim 1, wherein the ratio of the surface treatment energy of the outer peripheral surface to the surface treatment energy of the inner peripheral surface of the fixing belt according to claim 1 is in a range of 0.5 to 2.5. Production method.