JP4019853B2

JP4019853B2 - Belt, fixing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4019853B2
Application number: JP2002232460A
Authority: JP
Inventors: 秀明大原; 康隆内藤; 康博上原; 誠小俣; 孝浩岡安
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2004070191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属層を有するベルト及びこれを用いた定着装置・画像形成装置に関するものであり、特に電磁誘導によってベルトを加熱する場合に好適に用いることができるベルト、定着装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、粉状のトナーを用いる画像形成装置においてトナー像を定着する工程は、トナー像を記録媒体上に静電的に転写した後、定着装置が有する定着部材と加圧部材との間に記録媒体を挟み込んで、トナー像を記録媒体に溶融圧着する方法が広く採用されている。定着部材としては、円筒状芯金の表面に弾性層が積層されたロール状部材や、周回可能に支持された無端状ベルトが用いられる。無端状の定着ベルトは薄肉の耐熱性樹脂等を基層としており、ロール状部材に比べ熱容量が小さいため、ロール状部材より短時間でウォーミングアップを行なうことができる。
【０００３】
また、周回可能に支持された無端状の中間転写ベルトにトナー像を一次転写し、中間転写ベルト上でトナー像を加熱した後、トナー像を記録媒体に二次転写すると同時に定着する画像形成装置も知られている。この画像形成装置では、中間転写ベルト上で複数色のトナー像を重ね合わせることによって、色ずれの少ないカラー画像を得ることができる。
【０００４】
一方、定着ベルトや中間転写ベルトを加熱する手段として、ベルトに導電性層を設け、電磁誘導加熱によって該導電性層を発熱させるものが知られている。
電磁誘導加熱は、変動磁界を発生する励磁コイルを導電性層に対向配置し、導電性層を貫通する磁束を発生させることにより、導電性層に渦電流が生じ発熱するものである。電磁誘導加熱によれば、極めて短い時間で導電性層を発熱させることができ、定着部材等を直接加熱することができる。このため、加熱源としてハロゲンランプ等の発熱体を用いる場合に比べ、装置のウォーミングアップ時間を短縮することができる。又、励磁コイルは導電性層と対向するように定着部材の内側又は外側のいずれに配置することも可能であり、定着装置の構成に応じて任意の位置に配置することができる。
【０００５】
電磁誘導によって加熱される定着ベルトとして、特開平９−４４０１４号公報には、発熱層である金属層の上に弾性層、さらにその上に離型層が積層されているもの、又は断熱層、金属層、弾性層、離型層の順に積層されているものが記載されている。特開平９−９０７９０号公報には、磁性アモルファス金属からなる定着ベルトが記載されており、この定着ベルトは効率良く発熱するとともに、耐久性に優れている。特開平９−９６９７６号公報には、発熱層がスチールペーパからなり、安価で耐久性のある定着ベルトが記載されている。特開２００１−３１２１６１号公報には、発熱層として溶射法で成膜したアルミ溶射膜が設けられている定着ベルトが記載されており、このアルミ溶射膜は厚さ１５０μｍまで発熱量と屈曲性とを良好に維持できる。
【０００６】
また、無端状ベルトに金属層を設ける技術として、特開平６−２２２６９５号公報には、樹脂層の上に金属層、さらにその上に離型層が積層された定着ベルトが記載されており、この定着ベルトは金属層によって熱伝導性及び剛性に優れたものとなっている。また、特開２０００−２１２２９７号公報には、中間転写ベルトとして熱可塑性樹脂上に引張弾性率が高い金属層を積層したフィルムを用いる技術が記載されている。このフィルムは引張応力による伸びが小さいため、張架されても伸びにくく、該フィルム上に複数色のトナー像を良好に重ね合わせることができる。
【０００７】
上記のような無端状ベルトが用いられる定着装置や画像形成装置では、無端状ベルトを大きな曲率で曲げ回すことによって、該無端状ベルトを限られたスペース内に配置することができる。また、無端状ベルトを定着ベルトとして用いた場合、大きな曲率で曲げ回すことによって、無端状ベルトと該無端状ベルトに押圧される加圧部材との間に送り込まれた記録媒体が、自身の剛性によって定着ベルトから離れる方向に排出されるため、記録媒体を無端状ベルトから良好に剥離することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように無端状ベルトに金属層が設けられている場合には、次のような問題点がある。
無端状ベルトを大きな曲率で曲げ回すことによって、該無端状ベルトの各層には曲げ変形によるひずみが生じる。そして、無端状ベルトを周回駆動し、無端状ベルトが有する金属層に繰り返しひずみが生じると、該金属層に疲労によるクラックや永久変形が生じるおそれがある。そして、クラックが発生すると金属層の導電性は著しく低下し、電磁誘導加熱によって有効に発熱させることができない。したがって、金属層の疲労等によって無端状ベルトの寿命が短くなってしまうことがある。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属層を有し、繰り返し曲げ変形が生じるベルトにおいて、曲げ変形が生じたときの金属層のひずみを低減し、該金属層にクラックや永久変形が生じるのを防ぐことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、合成樹脂からなる基層と、その上に積層された金属層と、さらにその上に積層された被覆層とを有し、前記金属層に生じる誘導電流によって加熱され、トナー像を加熱して記録媒体に定着する無端状のベルトであって、前記被覆層は、前記基層と弾性係数の値が同じか又はこれ以上で、前記金属層の上に積層された中立軸位置調整層を含み、前記ベルトに曲げ変形が生じたときにひずみが生じない中立軸の位置が、該金属層の断面内となるものであることを特徴とするベルトを提供する。
【００１１】
ベルトに曲げ変形が生じると、該ベルトの中立面を境として、この面に平行な一方の側の層に伸び（引張ひずみ）が生じ、他方の側の層に縮み（圧縮ひずみ）が生じる。このベルトの伸長又は収縮する量は中立面ではゼロとなり、中立面から最も遠い層において最大となる。上記ベルトが有する金属層は、中立面とベルトの断面との交線である中立軸が金属層の断面内となるように形成されているため、該ベルトに曲げ変形が生じたときに、金属層に生じる圧縮側又は引張側のひずみが小さい。このため、金属層に繰り返しひずみが生じても、該金属層にクラックや永久変形が生じにくくなり、ベルトの耐久性が良好となる。
一方、上記ベルトの中立軸は、各層の厚さと弾性係数とによって決定されるものであり、金属層の上に中立軸位置調整層を積層することによって、中立軸の位置を適切に調整することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、合成樹脂からなる基層と、その上に積層された金属層と、さらにその上に積層された被覆層とを有し、前記金属層に生じる誘導電流によって加熱され、トナー像を加熱して記録媒体に定着する無端状のベルトであって、前記被覆層は、前記基層と弾性係数の値が同じか又はこれ以上で、前記金属層の上に積層された中立軸位置調整層を含み、前記ベルトの曲げ変形によって前記基層の表面に生じるひずみを１としたときに、該金属層に発生する最大ひずみが０．２以下となるものであることを特徴とするベルトを提供する。
【００１３】
基層を形成する熱硬化性の合成樹脂層は、繰り返し作用するひずみの限度が約１．５％であることが知られている。また、基層に積層された金属層に繰り返し作用するひずみの限界は、実験の結果より約０．３％となる。したがって、基層に生じるひずみを１としたときに、金属層のひずみが０．２以下となるように金属層を積層することにより、基層の限界ひずみ内では金属層にクラック等が生じないものとなる。このようなベルトは基層についての限界ひずみのみに着目して曲率や配置を設定することができるとともに、耐用性の管理も基層についてその状態の観察に基づいて行なうことができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、合成樹脂からなる基層と、その上に積層された金属層と、さらにその上に積層された被覆層とを有し、前記金属層に生じる誘導電流によって加熱され、トナー像を加熱して記録媒体に定着する無端状のベルトであって、前記被覆層は、前記基層と弾性係数の値が同じか又はこれ以上で、前記金属層の上に積層された中立軸位置調整層を含み、前記ベルトに曲げ変形が生じたときにひずみが生じない中立軸の位置が、該ベルトの断面内における前記金属層の最も被覆層側の位置から該金属層の最も前記基層側の位置までの範囲内となるものであることを特徴とするベルトを提供する。
【００１５】
上記ベルトの中立軸は、ベルトの断面内における金属層の最も被覆層側の位置から該金属層の最も基層側の位置までの範囲内となり、該中立軸から金属層の最も離れた位置までの距離が小さくなるため、ベルトに曲げ変形が生じたときにも、金属層に生じるひずみが小さくなる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、合成樹脂からなる基層と、その上に積層された金属層と、さらにその上に積層された被覆層とを有し、前記金属層に生じる誘導電流によって加熱され、トナー像を加熱して記録媒体に定着する無端状のベルトであって、前記被覆層は、前記基層と弾性係数の値が同じか又はこれ以上で、前記金属層の上に積層された中立軸位置調整層を含み、前記基層の厚さを１０μｍから１００μｍまでの範囲とし、前記金属層を１μｍから５０μｍまでの範囲としたときの、これらの積層体に曲げ変形が生じたときにひずみが生じない中立軸の位置より、前記被覆層を積層することによって中立軸の位置が前記被覆層側となり、前記金属層の最も被覆層側の位置より基層側となるように、前記中立軸位置調整層の厚さが設定されていることを特徴とするベルトを提供する。
また、請求項５に係る発明は、合成樹脂からなる基層と、その上に積層された金属層と、さらにその上に積層された被覆層とを有し、前記金属層に生じる誘導電流によって加熱され、トナー像を加熱して記録媒体に定着する無端状のベルトであって、前記被覆層は、前記基層と弾性係数の値が同じか又はこれ以上で、前記金属層の上に積層された中立軸位置調整層を含み、該中立軸位置調整層の厚さを、前記基層と同じか又はこれ以下とし、前記ベルトに曲げ変形が生じたときにひずみが生じない中立軸の位置が、該金属層の最も前記基層側の位置より被覆層側となるように前記中立軸調整層の厚さが設定されていることを特徴とするベルトを提供する。
【００１７】
金属層の上に中立軸位置調整層を積層することによって、中立軸の位置を適切に調整することができる。そして、中立軸から金属層の最も離れた位置までの距離を小さくすることができ、ベルトに曲げ変形が生じたときにも、金属層に生じるひずみが小さくなる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のベルトと、前記ベルトと対向するように配置され、交番磁界を発生して、前記金属層に誘導される渦電流で該金属層を加熱する電磁誘導加熱装置と、トナー像が担持された記録媒体を前記ベルトに押圧する加圧部材とを有することを特徴とする定着装置を提供する。
【００１９】
上記ベルトの周回移動によって電磁誘導加熱装置と対向する位置を通過する時、ベルトが有する金属層に渦電流が発生し、該金属層が短い時間で発熱する。この金属層はベルトの中立軸の近傍に形成されているため、ベルトに大きな曲率で変形が生じたときにも、金属層に生じるひずみが小さく、繰り返し周回駆動されても金属層にクラックや永久変形が生じにくい。このため、電磁誘導加熱装置によって加熱されたベルトと加圧部材との間に未定着トナー像が担持された記録媒体を挟み込んで、長期間良好な定着を行なうことができる。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の定着装置において、前記ベルトが有する被覆層は、最表層として設けられたトナー離型層、もしくは該トナー離型層と弾性層とを有するものとする。
【００２１】
未定着トナー像が担持された記録媒体をベルトに押圧することによって、トナー像は記録媒体に融着されるとともにベルト表面に密着する。そして、記録媒体をベルトから剥離するとき、ベルトの最表層としてトナー離型層が設けられているのでトナー像がベルト表面から剥離され易くなり、トナー像がベルト表面に転移してしまうオフセットが生じにくくなる。また、弾性層を設けることによって、この弾性層が記録媒体上のトナー像の凹凸に追従するように密着するため、記録媒体及びトナー像の加熱ムラが少なく、光沢ムラの少ない画像が得られる。そして、トナー離型層や弾性層は一般に弾性係数が小さい材料からなるため、これらをベルトに設けても、中立軸の位置にはあまり影響しない。
【００２２】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のベルトと、無端状の周面を有し、外周面上にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体上のトナー像を前記ベルト上に転写する一次転写装置と、前記ベルトと対向するように配置され、交番磁界を発生して、前記金属層に誘導される渦電流で該金属層を加熱する電磁誘導加熱装置と、前記ベルトに記録媒体を介して押圧され、前記ベルト上で加熱溶融されたトナー像を、前記記録媒体に転写するとともに定着する二次転写定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２３】
上記ベルトが有する金属層はベルトの中立軸の近傍に形成されているため、ベルトに大きな曲率で変形が生じたとき、金属層に生じるひずみが小さく、繰り返し周回駆動されてもクラックは生じない。したがって、長期間の使用に対しても電磁誘導でベルトを効率良く加熱することができる。また、金属層に生じるひずみが小さくなっているので永久ひずみが残留しない。金属層は一般に合成樹脂からなる基層より弾性係数が大きく、金属層に永久ひずみが生じるとベルト全体に永久的な伸びが生じることもあるが、上記装置におけるベルトでは、このような伸びの発生が防止される。このため、ベルト上で複数色のトナー像を重ね合わせるときに、ベルトの伸びに基づく色ずれ等が防止される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である定着装置を示す概略構成図であり、この定着装置には、本願発明の一実施形態である定着ベルトが用いられている。
この定着装置は、周回駆動される無端状の定着ベルト１と、この定着ベルト１の外周面に当接される加圧ロール２と、定着ベルト１の内周面に当接されて、定着ベルト１を加圧ロール２に押圧する加圧パッド３と、該加圧パッド３を支持するパッド支持部材４と、定着ベルト１の外周面に沿って設けられ、該定着ベルト１を加熱する電磁誘導加熱装置５と、定着ベルト１の両端部の内周面に当接されているガイド部材（図示しない）とで主要部が構成されている。
【００２５】
上記定着ベルト１は、図２に示すように、フィルム状の合成樹脂からなる基層１ａと、その上に積層された導電性層１ｂ（金属層）と、さらにその上に積層された中立軸位置調整層１ｃと、最も上層となるトナー離型層１ｄとの４層で構成されている。この定着ベルト１では、導電性層１ｂが定着ベルト１の中立軸の近傍となるように、各層が積層されている。定着ベルト１の中立軸とは、定着ベルト１に曲げ変形が生じたときにひずみが生じない面と、該定着ベルト１の断面との交線であり、各層の厚さと弾性係数とによって決定されるものである。
【００２６】
上記基層１ａは、厚さ１０〜１００μｍの、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等の耐熱性の高い樹脂が用いられる。
【００２７】
上記導電性層１ｂは、例えば、銅、アルミニウム等の非磁性金属を、厚さ１μｍ〜５０μｍ程度に形成したものが用いられ、電磁誘導で十分な発熱が得られるような固有抵抗値となるように材質及び厚さが選択される。なお、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属は、薄膜では電磁誘導によって発熱しにくいため、本実施形態の導電性層１ｂには不向きである。
【００２８】
上記中立軸位置調整層１ｃは、基層１ａと弾性係数の値が同等もしくはこれ以上の耐熱性の合成樹脂を用いるのが望ましい。弾性係数の値が小さいと中立軸位置を調整する効果も小さくなり、ベルト全体の厚さが増大してしまう。また、弾性係数の値が過大であるとベルトの柔軟性が失われることもあり、適切な材料を選択するのが良い。この中立軸位置調整層１ｃは、導電性層に対して基層と反対側に積層されることにより、中立軸の位置と導電性層との相対的な位置関係を調整するものである。
【００２９】
上記トナー離型層１ｄは、離型性の高いシート又はコート層であることが好ましく、例えば、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重合体）、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、シリコン共重合体またはそれらの複合層等を用いることができる。トナー離型層は薄過ぎると耐摩耗性が劣り、厚いと熱容量が大きくなるため、１μｍ〜５０μｍ程度とするのが望ましい。
【００３０】
また、トナー離型層１ｄと中立軸位置調整層１ｃとの間に、スポンジやゴム等の弾性部材からなる弾性層を設けてもよい。この弾性層が記録紙上のトナー像の凹凸に追従してベルト表面がトナー像に密着するため、特にカラー画像を形成する場合に、記録紙及びトナー像の加熱ムラが少なく、光沢ムラの少ない画像が得られる。なお、スポンジやゴム等の弾性部材は弾性係数が小さいため、弾性層を設けても定着ベルト１の中立軸の位置にはあまり影響しない。また、各層間にプライマー層を設けてもよい。
【００３１】
本実施形態では、定着ベルト１は、厚さ６０μｍのポリイミドを基層１ａとし、その上に電解メッキ等の手段によって１０μｍの銅を導電性層１ｂとして積層し、さらに中立軸位置調整層１ｃとして２０μｍのポリイミドと、最表面にトナー離型層１ｄとして３０μｍのPFAを積層したものが用いられている。
【００３２】
図３に示すようなｎ層からなるベルト状部材の中立軸は、次式によって算出される。
このベルト状部材の表面を基準とし、厚さ方向の距離をｙ、表面からｉ番目の層の断面積をＡ_i、この層の幅をｂ_i、弾性係数をＥ_iとすると、ベルト状部材の表面から中立軸までの距離ｙ₀は次式で定義される。
【数１】

【００３３】
ここで、単位幅（ｂ＝１）当りを考えると、ｄＡ_i＝ｄｙ_iとなり、ベルト状部材の表面から中立軸までの距離ｙ₀は次式で表される。
【数２】

【００３４】
本実施例で用いられている定着ベルト１において、最表層であるPFAの表面を基準（ｙ＝０）とし、式２に基づいてPFAの表面から中立軸までの距離ｙ₀を算出すると、表１に示すようにｙ₀＝６１．３μｍとなる。したがって、図４に示すように中立軸から導電性層１ｂの遠い側の面までの距離は１１．３μｍとなる。
【表１】

【００３５】
上記加圧ロール２は、金属製の円筒状芯金２ａを芯材とし、該芯金２ａの表面にスポンジやゴム等の弾性層２ｂと、さらに表面にフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の表面離型層２ｃとを備えている。本実施例では、直径が２０ｍｍの中実の鉄ロールを用い、表面に厚さ４ｍｍのシリコンスポンジを形成し、表面離型層２ｃとして厚さ５０μｍのPFAが被覆されている。また、加圧ロール２は、駆動モータ（図示しない）によって回転駆動され、これにともなって定着ベルト１が従動し、周回移動する。
【００３６】
上記加圧パッド３は、台座３ａ上に弾性部材３ｂを設けたものであり、定着ベルト１を介して、該弾性部材３ｂと加圧ロール２との間にニップ部が形成される。本実施例では、ＳＵＳ、鉄等の金属又は耐熱性を有する樹脂等からなる台座３ａ上に、弾性部材３ｂとして厚さ３ｍｍ、ゴム強度５０°（JIS-A）のシリコーンゴムが積層されている。弾性部材３ｂは、定着ベルト１との当接面が加圧ロール２の周面に沿った形に湾曲しており、定着ベルト１はニップ部内では加圧ロール２の周面に沿った形状で移動する。
【００３７】
加圧ロール２と定着ベルト１とのニップ部出口付近では、定着ベルト１が弾性部材３ｂによる押圧から解放されて基層側へ大きな曲率で曲げ回され、定着ベルト１の形状が急激に変化する。一方、ニップ部に送り込まれた記録紙Ｐは加圧ロール２の周面に沿って進む。このため、記録紙Ｐは自身の剛性によって定着ベルト１から剥離され、セルフストリッピングが可能となる。なお、上記定着ベルト１が大きく曲げ回されるときの曲率半径は約５ｍｍとなっている。
【００３８】
上記パッド支持部材４は、図１に示すように、ほぼ円形断面の棒状部材であり、この棒状部材の両端部４ａは中央部付近より円形断面の半径が小さくなっており、ガイド部材（図示しない）が嵌め合わされる。この棒状部材の周面付近の一部を切り欠いた部分に加圧パッド３が取り付けられており、加圧パッド３に定着ベルト１を介して加圧ロール２から圧接力が作用したとき、棒状部材によって加圧パッド３を支持する。パッド支持部材４の材料としては、電磁誘導加熱装置５による磁束の影響で加熱されないように、ガラス入りＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、フェノール、ポリイミド、液晶ポリマー等の耐熱性の樹脂や耐熱ガラスを用いるのが望ましい。
【００３９】
上記ガイド部材はフランジ形状の耐熱性樹脂からなり、パッド支持部材４の両端部４ａに嵌め合わされ、定着ベルト１の内周面の両側縁付近に当接され、定着ベルト１の形状を拘束する。また、フランジ形状の張出した部分が定着ベルト１の両縁に近接又は当接され、定着ベルト１の幅方向の動きを規制する。これにより、定着ベルト１は安定した状態で周回移動する。
【００４０】
上記電磁誘導加熱装置５は、定着ベルト１の外周面に沿って、この外周面とのギャップが０．５ｍｍ〜３ｍｍとなるよう配置されており、コイル支持部材５ａに支持されたフェライト等からなる磁性体コア５ｄと、この磁性体コア５ｄの周囲に巻き回された励磁コイル５ｂと、この励磁コイル５ｂに交流電流を供給する励磁回路５ｃとで主要部が構成されている。励磁コイル５ｂは、本実施例では、互いに絶縁された直径０．５ｍｍの銅線材を１６本束ねたリッツ線が用いられており、連続したリッツ線が定着ベルト１の幅方向に平行に配置され、平行部分の両端部で折り返されている。また、コイル支持部材５ａは、耐熱性のある非磁性材料を用いることが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーボネイト等の耐熱性樹脂が用いられる。
【００４１】
上記励磁回路５ｃから励磁コイル５ｂに交流電流が供給されると、励磁コイル５ｂの周囲に磁束が生成消滅を繰り返す。そして、この磁束が定着ベルト１の導電性層を横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように導電性層中に渦電流が発生し、導電性層の表皮抵抗に比例して発熱する。これにより、定着ベルト１が所定の温度まで加熱される。
【００４２】
次に、上記定着装置の動作について説明する。
図示しない転写装置によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーによるトナー像Ｔが記録紙Ｐに転写される。これらのトナーは、着色顔料を含有した熱可塑性樹脂性のバインダで構成されている。
一方、画像形成信号が出力されるのとほぼ同時に、加圧ロール２の駆動モータ（図示しない）及び電磁誘導加熱装置５に電力が供給される。そして、加圧ロール２が回転すると、これに従動して定着ベルト１が周回移動を開始し、電磁誘導加熱装置５と対向する加熱領域を通過する際に、トナー像Ｔを加熱溶融するのに適当な温度まで加熱される。
【００４３】
定着ベルト１が所定の温度まで加熱されると、トナー像Ｔを担持した記録紙Ｐが、定着ベルト１と加圧ロール２とが接するニップ部に送り込まれ、トナー像Ｔは定着ベルト１によって加熱溶融されると同時に、加圧ロール２と加圧パッド３との圧接力によって記録紙Ｐに圧着される。ニップ部の出口では、加圧パッド３の押圧から解放されて定着ベルト１の形状が急激に変化するため、記録紙Ｐは自身の剛性によって定着ベルト１から剥離され、定着画像が形成される。
【００４４】
上記定着ベルト１が大きく曲げ回されるとき、定着ベルト１に曲げ変形によるひずみが生じる。定着ベルト１の断面に生じるひずみεは、中立軸からの距離をｔ、定着ベルト１の曲率半径をｒとすると次式で表される。
【数３】

この式より、導電性層１ｂが定着ベルト１の中立軸の近傍に形成されていることにより、導電性層１ｂに生じるひずみεが小さくなることが解る。本実施形態のベルトでは、中立軸から導電性層１ｂの遠い側の面までの距離ｔは１１．３μｍであり、定着ベルト１の曲率半径ｒの最小値は５．０ｍｍであるため、導電性層１ｂに発生する最大ひずみεは次式で表される。
ε（％）＝（０．０１１３／５．０）×１００
すなわち、導電性層１ｂに発生する最大ひずみεは約０．２３％となる。
【００４５】
ここで、導電性層１ｂに繰り返しひずみが生じるときの、該導電性層１ｂにクラックが生じる限界ひずみを調査した実験の結果を示す。
この実験では、本実施例の定着ベルト１の一部を切り出したテストピース１３（２０ｍｍ×１７０ｍｍ）を用いた。そして、図５に示すように、φ３０の駆動ロール１１と、これより小径のひずみ発生ロール１２とに、基層１ａが外側となるようにテストピース１３を掛け回し、回転速度１０００ｍｍ／ｓで周回駆動させた。本実施例では、導電性層１ｂは中立軸よりトナー離型層１ｄ側に形成されているため、基層１ａを外側として支持することによって、導電性層１ｂは曲げ変形が生じたときに圧縮側となる。そして、ひずみ発生ロールの径が異なる場合、すなわち導電性層１ｂに生じるひずみが異なる複数の場合について実験を行ない、それぞれのケースについて導電性層１ｂにクラックが発生するサイクルを求めた。
【００４６】
繰り返しひずみが生じることによる導電性層１ｂの劣化度合い、すなわちクラックの発生レベルはテストピースの局所力率を測定することで検知した。具体的には、銅素線を用いてφ15のミニコイルを作製し、そのコイルに微少の交流電流を流した状態でテストピースに近づける。導電性層１ｂでの渦電流の流れやすさによってコイルの電流と電圧の位相θが変化するので、cosθをテストピースの局所力率とした。導電性層にクラックが生じると渦電流が流れにくくなり、θがπ/2に近づくので局所力率cosθは0に近づく。すなわち、テストピースの回転のサイクル数を横軸、テストピースの局所力率を縦軸にとり、テストピースの局所力率が下がり始めた時点のサイクル数をクラックが発生したサイクルとする。
【００４７】
図６は、導電性層１ｂのひずみとクラックが発生するサイクルとの関係を示す図である。
定着ベルトに要求される耐用期間は、加熱源や接触する部材等の要因によって決まるが、この実験装置と本実施形態の定着装置とを対応させると約６０万サイクルである。よって、６０万サイクルでクラックが発生しない最大ひずみが、導電性層１ｂが圧縮側にあるときの限界ひずみとなり、図６より約０．３％と考えることができる。
【００４８】
本実施例の定着ベルト１では、周回駆動されるときに導電性層１ｂに生じる最大ひずみが０．２３％であり、０．３％以下となっている。そして、この定着ベルト１は、図７に示すように、基層１ａを内側として周回駆動されるため、導電性層１ｂは最大曲率で曲げ変形が生じたときに引張側となる。本実施例のように銅からなる導電性層１ｂが、電解メッキ等の手段によって形成されている場合には、導電性層１ｂが引張側より圧縮側にあるときにクラックが発生し易いことがテストによりわかっている。このため、引張側の導電性層１ｂに生じる最大ひずみが０．３％以下となるように、該導電性層１ｂを形成することによって、定着ベルト１に繰り返し曲げ変形が作用しても、導電性層１ｂにクラックや永久変形が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４９】
また、他のテストによって、基層１ａであるポリイミドの限界ひずみは１．５％であることが知られている。この基層１ａの限界ひずみを１とすると、導電性層１ｂの限界ひずみは０．２となる。すなわち、基層１ａの限界ひずみを１としたとき、導電性層１ｂの限界ひずみを０．２以下とすることによって、基層１ａに永久変形が生じるまで、導電性層１ｂにクラックや永久変形が生じるのを防ぐことができる。なお、本実施例の定着ベルト１では、中立軸から基層１ａの表面までの距離ｔは５８．７μｍであるため、式３より、基層１ａに生じる最大ひずみは、約１．１７％となっている。そして、導電性層１ｂの最大ひずみは０．２３％であり、基層１ａの最大ひずみを１とすると、導電性層１ｂの最大ひずみは約０．２０となっている。
【００５０】
次に、上記定着装置で用いることのできる他の定着ベルトであって、本願に係る発明の一実施形態である定着ベルトについて説明する。
この定着ベルトは、厚さ４０μｍのポリイミドからなる基層と、厚さ１０μｍの銅からなる導電性層と、厚さ４０μｍのポリイミドからなり、前記基層との間に導電性層を挟み込むように形成された中立軸位置調整層と、厚さ３０μｍのPFAからなるトナー離型層とで構成されている。この定着ベルトでは、中立軸と最表層であるPFAの表面との距離は、表２に示すとおり７４．４μｍとなり、図８に示すように中立軸は導電性層の断面内に位置している。そして、中立軸から導電性層１ｂの遠い方の面、すなわち圧縮側の面までの距離は５．６μｍとなる。
【表２】

【００５１】
上記定着ベルトを最大の曲率で曲げ回すとき、曲率半径Ｒを５．０ｍｍと設定すると、式３より、導電性層に生じる最大ひずみが０．１１％となる。また、基層１ａに生じる最大ひずみは、約０．９％となる。すなわち、基層１ａ及び導電性層１ｂの最大ひずみは、それぞれ限界ひずみ以下となっている。
【００５２】
この定着ベルトでは、中立軸位置調整層に基層と同じポリイミドを用い、基層と同じ厚さにすることによって、中立軸の位置が導電性層の断面内となるように調整されている。このため、定着ベルトを大きな曲率で曲げ回しても、導電性層に生じるひずみを小さく抑えることができ、導電性層にクラック等が生じるのを効果的に防ぐことができる。
【００５３】
図９は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図であり、この画像形成装置に、請求項１から請求項５までのいずれかに係る発明の一実施形態であるベルトが中間転写ベルトとして用いられている。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム２１を備えており、この感光体ドラム２１の周囲に、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電装置２２と、感光体ドラム２１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置２３と、感光体ドラム上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット２４と、感光体ドラム２１と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写ベルト２５と、トナー像の転写後に感光体ドラム２１に残留するトナーを除去するクリーニング装置２６と、感光体ドラム１の表面を除電する除電露光装置２７とを備えている。
【００５４】
また、中間転写ベルト２５の内側には、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２５に一次転写させる転写帯電器２８と、２つの支持ロール２９ａ、２９ｂと、二次転写を行うための転写ロール３０とが配置されており、これらによって中間転写ベルト２５が周回可能に張架されている。さらに、転写ロール３０と中間転写ベルト２５を介して対向する位置には、加圧ロール３１が配設されており、その下流側には外周面に当接してクリーニング装置３３が設けられている。また、中間転写ベルト２５の内周面と対向して、中間転写ベルト２５及び中間転写ベルト上のトナー像を加熱する電磁誘導加熱装置３２が設置されている。
【００５５】
この画像形成装置では、感光体ドラム２１から中間転写ベルト２５上に転写され、複数色が重ね合わされたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２５の周回移動により、電磁誘導加熱装置３２と対向する加熱領域を通過する。トナー像Ｔは、中間転写ベルト上で加熱されて溶融し、転写ロール３０と加圧ロール３１との圧接部に搬送される。この搬送にタイミングを合わせて、記録紙Ｐが用紙トレイ（図示しない）から中間転写ベルト２５と加圧ロール３１との間に送り込まれ、トナー像Ｔが記録紙Ｐに圧着され、転写と定着とが同時に行なわれる。
【００５６】
上記中間転写ベルト２５は、図１に示す定着装置が有する定着ベルト１と同様に、基層と、導電性層と、中立軸位置調整層と、トナー離型層とがこの順で積層されたものであり、図１に示す定着装置が有する定着ベルト１と同様のものが用いられている。そして、基層が内側となるように支持ロール２９ａ、２９ｂ及び転写ロール３０に掛け回され、周回駆動される。この中間転写ベルト２５では、最も大きな曲率で曲げ回されるとき、導電性層に生じる最大ひずみが０．３％以下となるように、導電性層が中間転写ベルト２５の中立軸の近傍に形成されている。また、基層に生じる最大ひずみを１とすると、導電性層に生じる最大ひずみが０．２以下となっている。このため、中間転写ベルト２５に繰り返し曲げ変形が生じても、導電性層にクラックや永久変形が生じるのを防ぐことができ、中間転写ベルト上に複数色のトナー像を良好に重ね合わせ、色ズレのない画像を長期間にわたって形成することができる。また、中間転写ベルト２５を支持ロール２９ａ、２９ｂや転写ロール３０によって大きな曲率で曲げ回して、装置内の限られたスペースに効率良く配置することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係るベルトでは、このベルトが有する金属層が、該ベルトに曲げ変形が生じたときにひずみが生じない中立軸の近傍に形成されている。このため、ベルトに曲げ変形が生じたときに金属層に生じるひずみが小さく、金属層に繰り返しひずみが生じても、該金属層にクラックや永久変形が生じにくくなる。そして、上記ベルトを定着ベルト又は中間転写ベルトとして用いることによって、長期間にわたり良好な定着画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である定着装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す定着装置で用いられる定着ベルトの断面図である。
【図３】ベルト状部材の中立軸の算出方法を説明する図である。
【図４】図２に示す定着ベルトの中立軸を示す断面図である。
【図５】導電性層のひずみとクラックが発生するサイクルとの関係を調査する実験装置を示す概略構成図である。
【図６】導電性層のひずみとクラックが発生するサイクルとの関係を示す図である。
【図７】定着ベルトに曲げ変形が生じたときの該定着ベルトの拡大断面図である。
【図８】図１に示す定着装置で用いることのできる他の定着ベルトであって、本願に係る発明の一実施形態である定着ベルトを示す断面図である。
【図９】本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１定着ベルト
２加圧ロール
３加圧パッド
４パッド支持部材
５電磁誘導加熱装置
１１駆動ロール
１２ひずみ発生ロール
１３テストピース
２１感光体ドラム
２２帯電装置
２３露光装置
２４現像ユニット
２５中間転写ベルト
２６クリーニング装置
２７除電露光装置
２８転写帯電器
２９支持ロール
３０転写ロール
３１加圧ロール
３２電磁誘導加熱装置
３３クリーニング装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a belt having a metal layer and a fixing device / image forming apparatus using the belt, and more particularly to a belt, a fixing device, and an image forming apparatus that can be suitably used when heating the belt by electromagnetic induction. .
[0002]
[Prior art]
  In general, in a process of fixing a toner image in an image forming apparatus using powdery toner, a toner image is electrostatically transferred onto a recording medium and then recorded between a fixing member and a pressure member included in the fixing device. A method of sandwiching a medium and melt-pressing a toner image on a recording medium is widely used. As the fixing member, a roll-shaped member in which an elastic layer is laminated on the surface of a cylindrical metal core, or an endless belt supported so as to be able to rotate is used. The endless fixing belt has a thin heat-resistant resin or the like as a base layer and has a smaller heat capacity than the roll-shaped member, so that warming up can be performed in a shorter time than the roll-shaped member.
[0003]
  An image forming apparatus that primarily transfers a toner image to an endless intermediate transfer belt supported so as to be able to rotate, heats the toner image on the intermediate transfer belt, and then secondary-transfers the toner image to a recording medium and fixes the toner image. Is also known. In this image forming apparatus, a color image with little color misregistration can be obtained by superimposing a plurality of color toner images on the intermediate transfer belt.
[0004]
  On the other hand, as a means for heating the fixing belt or the intermediate transfer belt, there is known a method in which a conductive layer is provided on the belt and the conductive layer generates heat by electromagnetic induction heating.
  In the electromagnetic induction heating, an exciting coil that generates a variable magnetic field is disposed opposite to a conductive layer, and a magnetic flux penetrating the conductive layer is generated, thereby generating an eddy current in the conductive layer and generating heat. According to electromagnetic induction heating, the conductive layer can generate heat in a very short time, and the fixing member and the like can be directly heated. For this reason, compared with the case where a heating element such as a halogen lamp is used as a heat source, the warm-up time of the apparatus can be shortened. In addition, the exciting coil can be arranged either inside or outside the fixing member so as to face the conductive layer, and can be arranged at an arbitrary position according to the configuration of the fixing device.
[0005]
  As a fixing belt heated by electromagnetic induction, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-44014 discloses an elastic layer on a metal layer that is a heat generating layer, and further a release layer laminated thereon, or a heat insulating layer, It describes what is laminated in the order of a metal layer, an elastic layer, and a release layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90790 describes a fixing belt made of a magnetic amorphous metal. This fixing belt generates heat efficiently and has excellent durability. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96976 describes an inexpensive and durable fixing belt in which the heat generating layer is made of steel paper. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-312161 describes a fixing belt provided with an aluminum sprayed film formed by a thermal spraying method as a heat generating layer. The aluminum sprayed film has a heat generation amount and flexibility up to a thickness of 150 μm. Can be maintained well.
[0006]
  Further, as a technique for providing a metal layer on an endless belt, JP-A-6-222695 describes a fixing belt in which a metal layer is laminated on a resin layer, and a release layer is further laminated thereon. The fixing belt is excellent in thermal conductivity and rigidity due to the metal layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-212297 describes a technique using a film in which a metal layer having a high tensile elastic modulus is laminated on a thermoplastic resin as an intermediate transfer belt. Since this film has a small elongation due to tensile stress, it is difficult to stretch even when stretched, and a plurality of color toner images can be satisfactorily superimposed on the film.
[0007]
  In the fixing device and the image forming apparatus using the endless belt as described above, the endless belt can be disposed in a limited space by bending the endless belt with a large curvature. Further, when an endless belt is used as a fixing belt, the recording medium fed between the endless belt and a pressure member pressed against the endless belt by bending it with a large curvature has its own rigidity. Therefore, the recording medium can be peeled off from the endless belt.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when the endless belt is provided with the metal layer as described above, there are the following problems.
  By bending the endless belt with a large curvature, each layer of the endless belt is distorted by bending deformation. Then, when the endless belt is driven around and the metal layer of the endless belt is repeatedly strained, the metal layer may be cracked or permanently deformed due to fatigue. And when a crack generate | occur | produces, the electroconductivity of a metal layer will fall remarkably and it cannot be made to heat | fever effectively by electromagnetic induction heating. Accordingly, the life of the endless belt may be shortened due to fatigue of the metal layer.
[0009]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to reduce the strain of the metal layer when the bending deformation occurs in the belt having the metal layer and causing repeated bending deformation. It is to prevent the metal layer from being cracked or permanently deformed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and further laminated thereon.A coating layer and heated by an induced current generated in the metal layer to heat and fix the toner image on the recording mediumAn endless belt, wherein the covering layer includes the base layerThe value of the elastic modulus is the same or higher,A neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer, and the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt.Be within the cross sectionA belt is provided.
[0011]
  When bending deformation occurs in the belt, the layer on one side parallel to this surface is stretched (tensile strain) and the layer on the other side is contracted (compression strain) with the neutral surface of the belt as a boundary. . The amount of belt stretching or shrinking is zero at the neutral plane and maximum at the layer farthest from the neutral plane. The metal layer of the belt has a neutral axis that is a line of intersection between the neutral plane and the cross section of the belt.To be within the cross section of the metal layerTherefore, when the belt is bent and deformed, the strain on the compression side or the tension side generated in the metal layer is small. For this reason, even if the metal layer is repeatedly strained, the metal layer is hardly cracked or permanently deformed, and the durability of the belt is improved.
  On the other hand, the neutral axis of the belt is determined by the thickness and elastic modulus of each layer, and the neutral axis position adjustment layer is laminated on the metal layer to appropriately adjust the position of the neutral axis. Can do.
[0012]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and further laminated thereonA coating layer and heated by an induced current generated in the metal layer to heat and fix the toner image on the recording mediumAn endless belt, wherein the covering layer includes the base layerThe value of the elastic modulus is the same or higher,Including a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer, and assuming that the strain generated on the surface of the base layer by bending deformation of the belt is 1, the maximum strain generated in the metal layer isMust be 0.2 or lessA belt is provided.
[0013]
  It is known that the thermosetting synthetic resin layer that forms the base layer has a limit of about 1.5% of the strain that repeatedly acts. Moreover, the limit of the strain which repeatedly acts on the metal layer laminated on the base layer is about 0.3% from the experimental results. Therefore, when the strain generated in the base layer is set to 1, by laminating the metal layer so that the strain of the metal layer is 0.2 or less, the metal layer is not cracked within the limit strain of the base layer. Become. In such a belt, curvature and arrangement can be set by paying attention only to the limit strain of the base layer, and durability management can be performed based on observation of the state of the base layer.
[0014]
  According to a third aspect of the present invention, there is provided a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and further laminated thereonA coating layer and heated by an induced current generated in the metal layer to heat and fix the toner image on the recording mediumAn endless belt, wherein the covering layer includes the base layerThe value of the elastic modulus is the same or higher,A neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer, the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt,In the cross section of the belt, the metal layer is within the range from the position closest to the coating layer to the position closest to the base layer of the metal layer.A belt is provided.
[0015]
  The neutral axis of the belt is in a range from the position closest to the coating layer of the metal layer to the position closest to the base layer of the metal layer in the cross section of the belt, and from the neutral axis to the position farthest from the metal layer. Since the distance is reduced, the strain generated in the metal layer is reduced even when bending deformation occurs in the belt.
[0016]
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and further laminated thereonA coating layer and heated by an induced current generated in the metal layer to heat and fix the toner image on the recording mediumAn endless belt, wherein the covering layer includes the base layerThe value of the elastic modulus is the same or higher,A neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,When the thickness of the base layer is in the range of 10 μm to 100 μm and the metal layer is in the range of 1 μm to 50 μm, the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in these laminates. The thickness of the neutral axis position adjusting layer is set so that the position of the neutral axis is on the side of the coating layer by laminating the coating layer and the base layer side is closer to the position of the metal layer than the position on the coating layer side. WhatA belt is provided.
  Further, the invention according to claim 5 is a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and further laminated thereon.A coating layer and heated by an induced current generated in the metal layer to heat and fix the toner image on the recording mediumAn endless belt, wherein the covering layer includes the base layerThe value of the elastic modulus is the same or higher,A neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,The thickness of the neutral axis position adjusting layer is equal to or less than that of the base layer, and the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt is the metal The thickness of the neutral axis adjusting layer is set so as to be closer to the covering layer side than the position of the base layer side of the layerA belt is provided.
[0017]
  By stacking the neutral axis position adjusting layer on the metal layer, the position of the neutral axis can be adjusted appropriately. AndThe distance from the neutral axis to the farthest position of the metal layer can be reduced, and even when bending deformation occurs in the belt, the strain generated in the metal layer is reduced.
[0018]
  Claim 6

The invention concernedClaims

1 to 5And an electromagnetic induction heating device that is disposed so as to face the belt, generates an alternating magnetic field, and heats the metal layer with an eddy current induced in the metal layer, and a toner image And a pressurizing member that presses the recording medium carrying the belt against the belt.
[0019]
  When the belt passes through a position facing the electromagnetic induction heating device by the circular movement, an eddy current is generated in the metal layer of the belt, and the metal layer generates heat in a short time. Since this metal layer is formed in the vicinity of the neutral axis of the belt, even when the belt is deformed with a large curvature, the strain generated in the metal layer is small. Deformation hardly occurs. For this reason, the recording medium carrying the unfixed toner image is sandwiched between the belt heated by the electromagnetic induction heating device and the pressure member, and good fixing can be performed for a long time.
[0020]
  Claim 7The invention concernedClaim 6In the fixing device described above, the coating layer of the belt includes a toner release layer provided as an outermost layer, or the toner release layer and an elastic layer.
[0021]
  By pressing the recording medium carrying the unfixed toner image against the belt, the toner image is fused to the recording medium and is in close contact with the belt surface. When the recording medium is peeled off from the belt, a toner release layer is provided as the outermost layer of the belt, so that the toner image is easily peeled off from the belt surface, and an offset that causes the toner image to transfer to the belt surface occurs. It becomes difficult. Further, since the elastic layer is provided so as to follow the unevenness of the toner image on the recording medium by providing the elastic layer, the recording medium and the toner image are less heated unevenly and an image with less gloss unevenness can be obtained. Since the toner release layer and the elastic layer are generally made of a material having a small elastic coefficient, even if these are provided on the belt, the position of the neutral shaft is not significantly affected.
[0022]
  Claim 8

The invention concernedClaims

1 to 5An image carrier having an endless peripheral surface and a toner image formed on the outer peripheral surface;
  A primary transfer device that transfers a toner image on the image carrier onto the belt; and an eddy current that is arranged to face the belt and generates an alternating magnetic field and is induced in the metal layer. An electromagnetic induction heating device that heats the toner image, and a secondary transfer fixing device that transfers the toner image pressed onto the belt through the recording medium and heated and melted on the belt to the recording medium and fixes the toner image. An image forming apparatus is provided.
[0023]
  Since the metal layer of the belt is formed in the vicinity of the neutral axis of the belt, when the belt is deformed with a large curvature, the strain generated in the metal layer is small, and cracks do not occur even when the belt is driven repeatedly. Therefore, the belt can be efficiently heated by electromagnetic induction even for long-term use. Further, since the strain generated in the metal layer is small, no permanent strain remains. The metal layer generally has a larger elastic modulus than the base layer made of a synthetic resin, and if the metal layer is permanently strained, the entire belt may be permanently stretched. Is prevented. For this reason, when a plurality of color toner images are superposed on the belt, color misregistration or the like due to the elongation of the belt is prevented.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the invention according to the present application will be described with reference to the drawings.
  FIG.Invention according to the present application1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of the invention, and a fixing belt according to an embodiment of the present invention is used for the fixing device.
  The fixing device includes an endless fixing belt 1 that is driven to rotate, a pressure roll 2 that is in contact with an outer peripheral surface of the fixing belt 1, and an inner peripheral surface of the fixing belt 1. A pressure pad 3 that presses 1 against the pressure roll 2, a pad support member 4 that supports the pressure pad 3, and an electromagnetic induction that is provided along the outer peripheral surface of the fixing belt 1 and heats the fixing belt 1. The heating device 5 and a guide member (not shown) in contact with the inner peripheral surfaces of both ends of the fixing belt 1 constitute a main part.
[0025]
  As shown in FIG. 2, the fixing belt 1 includes a base layer 1a made of a film-like synthetic resin, a conductive layer 1b (metal layer) laminated thereon, and a neutral axis position laminated thereon. The adjustment layer 1c and the toner release layer 1d, which is the uppermost layer, are composed of four layers. In the fixing belt 1, the layers are laminated so that the conductive layer 1 b is in the vicinity of the neutral axis of the fixing belt 1. The neutral axis of the fixing belt 1 is an intersecting line between a surface where no distortion occurs when the fixing belt 1 is bent and a cross section of the fixing belt 1, and is determined by the thickness and elastic modulus of each layer. Is.
[0026]
  The base layer 1a is made of a resin having high heat resistance such as polyester, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyether ketone, polysulfone, polyimide, polyimide amide, and polyamide having a thickness of 10 to 100 μm.
[0027]
  The conductive layer 1b is made of, for example, a nonmagnetic metal such as copper or aluminum having a thickness of about 1 μm to 50 μm, and has a specific resistance value that can generate sufficient heat by electromagnetic induction. The material and thickness are selected. Note that magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt are not suitable for the conductive layer 1b of the present embodiment because they are difficult to generate heat by electromagnetic induction in a thin film.
[0028]
  The neutral axis position adjusting layer 1c is preferably made of a heat-resistant synthetic resin having an elastic modulus equal to or higher than that of the base layer 1a. If the value of the elastic coefficient is small, the effect of adjusting the neutral shaft position is also reduced, and the thickness of the entire belt is increased. Also, if the value of the elastic modulus is excessive, the flexibility of the belt may be lost, and it is preferable to select an appropriate material. The neutral axis position adjusting layer 1c is laminated on the side opposite to the base layer with respect to the conductive layer, thereby adjusting the relative positional relationship between the position of the neutral axis and the conductive layer.
[0029]
  The toner release layer 1d is preferably a highly releasable sheet or coat layer, for example, PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), silicon copolymer. Alternatively, a composite layer thereof can be used. If the toner release layer is too thin, the abrasion resistance is inferior, and if it is thick, the heat capacity increases. Therefore, the toner release layer is preferably about 1 to 50 μm.
[0030]
  Further, an elastic layer made of an elastic member such as sponge or rubber may be provided between the toner release layer 1d and the neutral axis position adjusting layer 1c. Since the elastic layer follows the unevenness of the toner image on the recording paper and the belt surface is in close contact with the toner image, particularly when forming a color image, the recording paper and the toner image are less heated and less glossy. Is obtained. Since elastic members such as sponge and rubber have a small elastic coefficient, even if an elastic layer is provided, the position of the neutral shaft of the fixing belt 1 is not significantly affected. Moreover, you may provide a primer layer between each layer.
[0031]
  In the present embodiment, the fixing belt 1 has a base layer 1a made of polyimide having a thickness of 60 μm, and 10 μm of copper is laminated thereon as a conductive layer 1b by means such as electrolytic plating, and further 20 μm as a neutral axis position adjusting layer 1c. And a laminate of 30 μm PFA as the toner release layer 1d on the outermost surface.
[0032]
  The neutral axis of the belt-shaped member consisting of n layers as shown in FIG. 3 is calculated by the following equation.
  Based on the surface of this belt-shaped member, the distance in the thickness direction is y, and the cross-sectional area of the i-th layer from the surface is A._i, The width of this layer is b_i, Elastic modulus E_iThen, the distance y from the surface of the belt-shaped member to the neutral axis₀Is defined as:
[Expression 1]

[0033]
Here, considering per unit width (b = 1), dA_i= Dy_iAnd the distance y from the surface of the belt-like member to the neutral axis₀Is expressed by the following equation.
[Expression 2]

[0034]
In the fixing belt 1 used in the present embodiment, the surface of the outermost PFA is the reference (y = 0), and the distance y from the surface of the PFA to the neutral axis based on Equation 2₀As shown in Table 1, y₀= 61.3 μm. Therefore, as shown in FIG. 4, the distance from the neutral axis to the surface on the far side of the conductive layer 1b is 11.3 μm.
[Table 1]

[0035]
  The pressure roll 2 has a metal cylindrical cored bar 2a as a core, an elastic layer 2b such as sponge or rubber on the surface of the cored bar 2a, and a surface release such as fluororesin or silicone resin on the surface. Layer 2c. In this embodiment, a solid iron roll having a diameter of 20 mm is used, a silicon sponge having a thickness of 4 mm is formed on the surface, and PFA having a thickness of 50 μm is coated as the surface release layer 2c. The pressure roll 2 is rotationally driven by a drive motor (not shown), and the fixing belt 1 is driven along with this and moves around.
[0036]
  The pressure pad 3 is provided with an elastic member 3 b on a pedestal 3 a, and a nip portion is formed between the elastic member 3 b and the pressure roll 2 via the fixing belt 1. In this embodiment, a silicone rubber having a thickness of 3 mm and a rubber strength of 50 ° (JIS-A) is laminated as an elastic member 3b on a base 3a made of a metal such as SUS or iron or a resin having heat resistance. . The elastic member 3b is curved such that the contact surface with the fixing belt 1 is along the circumferential surface of the pressure roll 2, and the fixing belt 1 has a shape along the circumferential surface of the pressure roll 2 in the nip portion. Moving.
[0037]
  In the vicinity of the exit of the nip portion between the pressure roll 2 and the fixing belt 1, the fixing belt 1 is released from being pressed by the elastic member 3 b and bent toward the base layer with a large curvature, so that the shape of the fixing belt 1 changes rapidly. On the other hand, the recording paper P fed into the nip portion advances along the peripheral surface of the pressure roll 2. Therefore, the recording paper P is peeled off from the fixing belt 1 by its own rigidity, and self-stripping becomes possible. The radius of curvature when the fixing belt 1 is largely bent is about 5 mm.
[0038]
  As shown in FIG. 1, the pad support member 4 is a rod-shaped member having a substantially circular cross section, and both end portions 4a of the rod-shaped member have a smaller radius in the circular cross section than the vicinity of the central portion. ) Are fitted together. When the pressure pad 3 is attached to a part of the bar-shaped member in the vicinity of the peripheral surface thereof and a pressure contact force is applied to the pressure pad 3 from the pressure roll 2 via the fixing belt 1, The pressure pad 3 is supported by the member. As the material of the pad support member 4, a heat-resistant resin such as PPS (polyphenylene sulfide), phenol, polyimide, liquid crystal polymer, or heat-resistant glass is used so as not to be heated due to the influence of magnetic flux by the electromagnetic induction heating device 5. Is desirable.
[0039]
  The guide member is made of a heat-resistant resin having a flange shape, is fitted to both end portions 4 a of the pad support member 4, is brought into contact with the vicinity of both side edges of the inner peripheral surface of the fixing belt 1, and restrains the shape of the fixing belt 1. Further, the flange-shaped protruding portions are brought close to or in contact with both edges of the fixing belt 1 to restrict the movement of the fixing belt 1 in the width direction. As a result, the fixing belt 1 moves around in a stable state.
[0040]
  The electromagnetic induction heating device 5 is arranged along the outer peripheral surface of the fixing belt 1 so that the gap with the outer peripheral surface is 0.5 mm to 3 mm, and is made of ferrite or the like supported by the coil support member 5a. A magnetic core 5d, an excitation coil 5b wound around the magnetic core 5d, and an excitation circuit 5c for supplying an alternating current to the excitation coil 5b constitute a main part. In this embodiment, the exciting coil 5b is a litz wire in which 16 copper wires having a diameter of 0.5 mm insulated from each other are bundled, and the continuous litz wire is arranged in parallel to the width direction of the fixing belt 1. , Folded at both ends of the parallel part. In addition, it is desirable to use a heat-resistant nonmagnetic material for the coil support member 5a. For example, a heat-resistant resin such as heat-resistant glass or polycarbonate is used.
[0041]
  When an alternating current is supplied from the excitation circuit 5c to the excitation coil 5b, the magnetic flux repeatedly generates and disappears around the excitation coil 5b. When this magnetic flux crosses the conductive layer of the fixing belt 1, an eddy current is generated in the conductive layer so as to generate a magnetic field that hinders the change of the magnetic field, and heat is generated in proportion to the skin resistance of the conductive layer. . Thereby, the fixing belt 1 is heated to a predetermined temperature.
[0042]
  Next, the operation of the fixing device will be described.
  A toner image T of toners of four colors of yellow, magenta, cyan, and black is transferred onto the recording paper P by a transfer device (not shown). These toners are composed of a thermoplastic resin binder containing a color pigment.
  On the other hand, power is supplied to the drive motor (not shown) of the pressure roll 2 and the electromagnetic induction heating device 5 almost simultaneously with the output of the image forming signal. Then, when the pressure roll 2 rotates, the fixing belt 1 starts rotating around the pressure roll 2, and heats and melts the toner image T when passing through a heating area facing the electromagnetic induction heating device 5. Heat to appropriate temperature.
[0043]
  When the fixing belt 1 is heated to a predetermined temperature, the recording paper P carrying the toner image T is sent to the nip portion where the fixing belt 1 and the pressure roll 2 are in contact, and the toner image T is heated by the fixing belt 1. At the same time as being melted, it is pressed against the recording paper P by the pressure contact force between the pressure roll 2 and the pressure pad 3. At the exit of the nip portion, the shape of the fixing belt 1 is suddenly changed by being released from the pressing of the pressure pad 3, so that the recording paper P is peeled from the fixing belt 1 by its own rigidity, and a fixed image is formed.
[0044]
  When the fixing belt 1 is largely bent, distortion due to bending deformation occurs in the fixing belt 1. The strain ε generated in the cross section of the fixing belt 1 is expressed by the following equation where t is the distance from the neutral axis and r is the radius of curvature of the fixing belt 1.
[Equation 3]

  From this equation, it can be understood that the strain ε generated in the conductive layer 1b is reduced by forming the conductive layer 1b in the vicinity of the neutral axis of the fixing belt 1. In the belt of this embodiment, the distance t from the neutral axis to the surface on the far side of the conductive layer 1b is 11.3 μm, and the minimum value of the radius of curvature r of the fixing belt 1 is 5.0 mm. The maximum strain ε generated in the layer 1b is expressed by the following equation.
ε (%) = (0.0113 / 5.0) × 100
That is, the maximum strain ε generated in the conductive layer 1b is about 0.23%.
[0045]
  Here, the result of the experiment which investigated the limit distortion | strain in which a crack arises in this electroconductive layer 1b when a distortion produces repeatedly in the electroconductive layer 1b is shown.
  In this experiment, a test piece 13 (20 mm × 170 mm) obtained by cutting out a part of the fixing belt 1 of this embodiment was used. Then, as shown in FIG. 5, the test piece 13 is wound around the driving roll 11 having a diameter of 30 and the strain generating roll 12 having a smaller diameter so that the base layer 1a is on the outer side, and is driven at a rotational speed of 1000 mm / s. I let you. In this embodiment, since the conductive layer 1b is formed on the toner release layer 1d side from the neutral axis, by supporting the base layer 1a as the outside, the conductive layer 1b is compressed when the bending deformation occurs. It becomes. And when the diameter of the distortion | strain generation | occurrence | production roll differs, ie, the case where the distortion which arises in the electroconductive layer 1b differs, it experimented and calculated | required the cycle which a crack generate | occur | produces in the electroconductive layer 1b about each case.
[0046]
  The degree of deterioration of the conductive layer 1b due to repeated strain, that is, the level of occurrence of cracks, was detected by measuring the local power factor of the test piece. Specifically, a φ15 minicoil is produced using a copper wire, and the coil is brought close to the test piece in a state where a minute alternating current is passed through the coil. Since the phase θ of the coil current and voltage changes depending on the ease of flow of the eddy current in the conductive layer 1b, cos θ is defined as the local power factor of the test piece. When a crack occurs in the conductive layer, it becomes difficult for eddy currents to flow, and since θ approaches π / 2, the local power factor cos θ approaches zero. That is, the horizontal axis represents the number of cycles of rotation of the test piece, the vertical axis represents the local power factor of the test piece, and the cycle number at the time when the local power factor of the test piece starts to decrease is defined as the cycle in which the crack has occurred.
[0047]
  FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the strain of the conductive layer 1b and the cycle in which cracks occur.
  The service life required for the fixing belt is determined by factors such as a heating source and a member to be contacted. However, when this experimental apparatus is associated with the fixing apparatus of this embodiment, it is about 600,000 cycles. Therefore, the maximum strain at which cracks do not occur in 600,000 cycles is the limit strain when the conductive layer 1b is on the compression side, and can be considered to be about 0.3% from FIG.
[0048]
  In the fixing belt 1 of the present embodiment, the maximum strain generated in the conductive layer 1b when driven in a circular manner is 0.23%, which is 0.3% or less. Then, as shown in FIG. 7, the fixing belt 1 is driven around with the base layer 1a inside, so that the conductive layer 1b becomes the tension side when bending deformation occurs with the maximum curvature. When the conductive layer 1b made of copper is formed by means such as electrolytic plating as in this embodiment, cracks are likely to occur when the conductive layer 1b is on the compression side rather than the tension side. I know by testing. For this reason, even if the bending deformation is repeatedly applied to the fixing belt 1 by forming the conductive layer 1b so that the maximum strain generated in the conductive layer 1b on the tension side is 0.3% or less, the conductive layer 1b is electrically conductive. It can prevent reliably that a crack and permanent deformation arise in the property layer 1b.
[0049]
  Further, it is known from other tests that the limit strain of polyimide as the base layer 1a is 1.5%. When the limit strain of the base layer 1a is 1, the limit strain of the conductive layer 1b is 0.2. That is, when the limit strain of the base layer 1a is 1, by setting the limit strain of the conductive layer 1b to 0.2 or less, cracks and permanent deformation occur in the conductive layer 1b until permanent deformation occurs in the base layer 1a. Can be prevented. In the fixing belt 1 of this embodiment, since the distance t from the neutral axis to the surface of the base layer 1a is 58.7 μm, the maximum strain generated in the base layer 1a is about 1.17% from Equation 3. Yes. The maximum strain of the conductive layer 1b is 0.23%. When the maximum strain of the base layer 1a is 1, the maximum strain of the conductive layer 1b is about 0.20.
[0050]
  Next, another fixing belt that can be used in the fixing device,In this applicationA fixing belt which is an embodiment of the invention will be described.
  This fixing belt is formed of a base layer made of polyimide having a thickness of 40 μm, a conductive layer made of copper having a thickness of 10 μm, and a polyimide having a thickness of 40 μm, and the conductive layer is sandwiched between the base layer. And a neutral axis position adjusting layer and a toner release layer made of PFA having a thickness of 30 μm. In this fixing belt, the distance between the neutral axis and the surface of the outermost PFA is 74.4 μm as shown in Table 2, and the neutral axis is located in the cross section of the conductive layer as shown in FIG. . The distance from the neutral axis to the far surface of the conductive layer 1b, that is, the compression side surface is 5.6 μm.
[Table 2]

[0051]
  When the radius of curvature R is set to 5.0 mm when the fixing belt is bent with the maximum curvature, the maximum strain generated in the conductive layer is 0.11% according to Equation 3. Further, the maximum strain generated in the base layer 1a is about 0.9%. That is, the maximum strains of the base layer 1a and the conductive layer 1b are each less than the limit strain.
[0052]
  In this fixing belt, the neutral axis position adjustment layer is made of the same polyimide as the base layer, and is adjusted to have the same thickness as the base layer so that the position of the neutral axis is within the cross section of the conductive layer. For this reason, even if the fixing belt is bent with a large curvature, the strain generated in the conductive layer can be kept small, and cracks and the like can be effectively prevented from occurring in the conductive layer.
[0053]
  FIG.In this applicationFIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the invention, and the image forming apparatus includes:Claims 1 to 5A belt according to one embodiment of the invention is used as an intermediate transfer belt.
  The image forming apparatus includes a cylindrical photosensitive drum 21 on which a latent image due to a difference in electrostatic potential is formed by irradiating image light after uniform charging, and around the photosensitive drum 21. Further, a charging device 22 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 21, an exposure device 23 for irradiating the photosensitive drum 21 with image light to form a latent image on the surface, and a latent image on the photosensitive drum. A developing unit 24 that selectively transfers toner to form a toner image, an endless belt-like intermediate transfer belt 25 that faces the photosensitive drum 21 and is supported so as to be able to circulate, and after transfer of the toner image A cleaning device 26 that removes toner remaining on the photosensitive drum 21 and a static elimination exposure device 27 that neutralizes the surface of the photosensitive drum 1 are provided.
[0054]
  Further, inside the intermediate transfer belt 25, the transfer charger 28 for primarily transferring the toner image formed on the photosensitive drum to the intermediate transfer belt 25, the two support rolls 29a and 29b, and the secondary transfer are performed. The intermediate transfer belt 25 is stretched around the intermediate transfer belt 25 so as to be rotatable. Further, a pressure roll 31 is disposed at a position facing the transfer roll 30 with the intermediate transfer belt 25 interposed therebetween, and a cleaning device 33 is provided on the downstream side thereof in contact with the outer peripheral surface. Further, an electromagnetic induction heating device 32 that heats the intermediate transfer belt 25 and the toner image on the intermediate transfer belt is installed opposite to the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 25.
[0055]
  In this image forming apparatus, the toner image T transferred from the photosensitive drum 21 onto the intermediate transfer belt 25 and overlaid with a plurality of colors is heated in a heating region facing the electromagnetic induction heating device 32 by the circumferential movement of the intermediate transfer belt 25. Pass through. The toner image T is heated and melted on the intermediate transfer belt, and is conveyed to a pressure contact portion between the transfer roll 30 and the pressure roll 31. The recording paper P is fed from a paper tray (not shown) between the intermediate transfer belt 25 and the pressure roll 31 in time with this conveyance, and the toner image T is pressed against the recording paper P to transfer and fix. Are performed simultaneously.
[0056]
  The intermediate transfer belt 25 is formed by laminating a base layer, a conductive layer, a neutral axis position adjusting layer, and a toner release layer in this order, similarly to the fixing belt 1 of the fixing device shown in FIG. The same belt as the fixing belt 1 included in the fixing device shown in FIG. 1 is used. Then, it is wound around the support rolls 29a and 29b and the transfer roll 30 so that the base layer is on the inner side, and is driven to rotate. In the intermediate transfer belt 25, the conductive layer is formed in the vicinity of the neutral axis of the intermediate transfer belt 25 so that the maximum strain generated in the conductive layer is 0.3% or less when bent with the largest curvature. Has been. Further, when the maximum strain generated in the base layer is 1, the maximum strain generated in the conductive layer is 0.2 or less. For this reason, even if the intermediate transfer belt 25 is repeatedly bent and deformed, it is possible to prevent the conductive layer from being cracked or permanently deformed, and a plurality of color toner images can be satisfactorily superimposed on the intermediate transfer belt. An image having no deviation can be formed over a long period of time. Further, the intermediate transfer belt 25 can be bent with a large curvature by the support rolls 29a and 29b and the transfer roll 30, and can be efficiently arranged in a limited space in the apparatus.
[0057]
【The invention's effect】
  As described above, in the belt according to the present invention, the metal layer of the belt is formed in the vicinity of the neutral shaft where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt. For this reason, the strain generated in the metal layer when bending deformation occurs in the belt is small, and even if the metal layer is repeatedly strained, cracks and permanent deformation are unlikely to occur in the metal layer. By using the belt as a fixing belt or an intermediate transfer belt, a good fixed image can be obtained over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]In this application1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing belt used in the fixing device shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for calculating a neutral axis of a belt-shaped member.
4 is a cross-sectional view showing a neutral shaft of the fixing belt shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an experimental apparatus for investigating the relationship between strain of a conductive layer and a cycle in which cracks occur.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a strain of a conductive layer and a cycle in which a crack occurs.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the fixing belt when bending deformation occurs in the fixing belt.
8 is another fixing belt that can be used in the fixing device shown in FIG.In this applicationFIG. 2 is a cross-sectional view showing a fixing belt according to an embodiment of the invention.
FIG. 9In this application1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
  1 Fixing belt
  2 Pressure roll
  3 Pressure pad
  4 Pad support members
  5 Electromagnetic induction heating device
11 Drive roll
12 Strain generating roll
13 Test piece
21 Photosensitive drum
22 Charging device
23 Exposure equipment
24 Development unit
25 Intermediate transfer belt
26 Cleaning device
27 Static elimination exposure equipment
28 Transfer charger
29 Support roll
30 Transfer roll
31 Pressure roll
32 Electromagnetic induction heating device
33 Cleaning device

Claims

A recording medium having a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and a coating layer laminated thereon, heated by an induced current generated in the metal layer, and heating a toner image An endless belt that settles on
The coating layer is
A value of an elastic modulus equal to or greater than that of the base layer, and includes a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,
A belt characterized in that a position of a neutral shaft where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt is within a cross section of the metal layer.

A recording medium having a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and a coating layer laminated thereon, heated by an induced current generated in the metal layer, and heating a toner image An endless belt that settles on
The coating layer is
A value of an elastic modulus equal to or greater than that of the base layer, and includes a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,
A belt wherein the maximum strain generated in the metal layer is 0.2 or less when the strain generated on the surface of the base layer by bending deformation of the belt is 1.

A recording medium having a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and a coating layer laminated thereon, heated by an induced current generated in the metal layer, and heating a toner image An endless belt that settles on
The coating layer is
A value of an elastic modulus equal to or greater than that of the base layer, and includes a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,
The position of the neutral shaft where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt, the range from the position closest to the coating layer of the metal layer to the position closest to the base layer of the metal layer in the cross section of the belt A belt characterized by being inside .

A recording medium having a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and a coating layer laminated thereon, heated by an induced current generated in the metal layer, and heating a toner image An endless belt that settles on
The coating layer is
A value of an elastic modulus equal to or greater than that of the base layer, and includes a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,
When the thickness of the base layer is in the range of 10 μm to 100 μm and the metal layer is in the range of 1 μm to 50 μm, the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in these laminates. The thickness of the neutral axis position adjusting layer is set so that the position of the neutral axis is on the side of the coating layer by laminating the coating layer and the base layer side is closer to the position of the metal layer than the position on the coating layer side. A belt characterized by the fact that

A recording medium having a base layer made of a synthetic resin, a metal layer laminated thereon, and a coating layer laminated thereon, heated by an induced current generated in the metal layer, and heating a toner image An endless belt that settles on
The coating layer is
A value of an elastic modulus equal to or greater than that of the base layer, and includes a neutral axis position adjusting layer laminated on the metal layer,
The thickness of the neutral axis position adjustment layer is the same as or less than the base layer,
The thickness of the neutral axis adjusting layer is set so that the position of the neutral axis where no distortion occurs when bending deformation occurs in the belt is closer to the coating layer side than the position of the metal layer closest to the base layer side. belt, characterized in that there.

A belt according to any one of claims 1 to 5 ,
An electromagnetic induction heating device that is arranged to face the belt, generates an alternating magnetic field, and heats the metal layer with an eddy current induced in the metal layer;
And a pressing member that presses a recording medium carrying a toner image against the belt.

The fixing device according to claim 6, wherein the coating layer included in the belt includes a toner release layer provided as an outermost layer, or the toner release layer and an elastic layer.

A belt according to any one of claims 1 to 5 ,
An image carrier having an endless peripheral surface and a toner image formed on the outer peripheral surface;
A primary transfer device for transferring a toner image on the image carrier onto the belt;
An electromagnetic induction heating device that is arranged to face the belt, generates an alternating magnetic field, and heats the metal layer with an eddy current induced in the metal layer;
An image forming apparatus comprising: a secondary transfer fixing device that transfers and fixes a toner image pressed onto the belt via a recording medium and heated and melted on the belt to the recording medium.