(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023145046
(43)【公開日】2023-10-11
(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20231003BHJP
G03G 13/20 20060101ALI20231003BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 515
G03G13/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022052314
(22)【出願日】2022-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000000295
【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100174104
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 康一
(72)【発明者】
【氏名】大▲高▼ 友美
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033AA03
2H033AA06
2H033AA10
2H033AA11
2H033AA45
2H033BA25
2H033BA26
2H033BA31
2H033BA32
2H033BB03
2H033BB04
2H033BB05
2H033BB06
2H033BB13
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB21
2H033BB29
2H033BB30
2H033BB33
2H033BB34
2H033BE00
2H033CA02
2H033CA09
2H033CA27
2H033CA43
(57)【要約】
【課題】環状ベルトを使用して媒体に定着させる画像の品質を向上させるようにする。
【解決手段】画像形成装置２０１は、弾性層８２の厚さが３００［μｍ］以上である定着ベルト２７７において、膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１が、１０１［μｍ］未満となるようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ユニット２５０のニップ領域Ｎにおいて、媒体Ｍに加える圧力が局所的に減少する圧力抜けの発生を抑え、白抜けの発生を良好に低減させることができる。
【選択図】図１８
【解決手段】画像形成装置２０１は、弾性層８２の厚さが３００［μｍ］以上である定着ベルト２７７において、膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１が、１０１［μｍ］未満となるようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ユニット２５０のニップ領域Ｎにおいて、媒体Ｍに加える圧力が局所的に減少する圧力抜けの発生を抑え、白抜けの発生を良好に低減させることができる。
【選択図】図１８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面を有し、所定の速度で走行し、厚さが３００［μｍ］よりも大きい弾性層を有する環状ベルトと、
前記環状ベルトの前記外周面に対向し、前記環状ベルトとの間でニップ領域を形成する対向部材と
を具え、
前記環状ベルトは、幅方向における第１位置において、当該第１位置の周方向に関する前記外周面の高低差が１０１［μｍ］未満である
ことを特徴とする定着装置。
前記環状ベルトの前記外周面に対向し、前記環状ベルトとの間でニップ領域を形成する対向部材と
を具え、
前記環状ベルトは、幅方向における第１位置において、当該第１位置の周方向に関する前記外周面の高低差が１０１［μｍ］未満である
ことを特徴とする定着装置。
【請求項2】
前記ニップ領域には、前記ニップ領域には、前記対向部材との間に荷重を作用させる第１荷重領域と、前記第１荷重領域よりも強い荷重を作用させる第２荷重領域とを有し、
前記環状ベルトは、周方向に関する前記外周面において高低差を形成する部分の長さが、前記ニップ領域における前記第１荷重領域の長さよりも短い
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記環状ベルトは、周方向に関する前記外周面において高低差を形成する部分の長さが、前記ニップ領域における前記第１荷重領域の長さよりも短い
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項3】
前記環状ベルトは、所定の周方向において、幅方向における第１位置の前記外周面と第２位置の前記外周面とを結ぶ直線と、当該幅方向に沿った直線とのなす角度が、０．１［°］以下である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項4】
前記環状ベルトは、長手方向における前記第２位置と前記第１位置との間における、周方向に関する前記外周面の高低差が４７［μｍ］以下である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置。
【請求項5】
前記環状ベルトは、硬度計を用いた前記外周面の硬度計測において、前記硬度計測の開始後、前記外周面の所定位置が前記ニップ領域を通過するのに要する時間に相当する計測時間を経過した時点の計測値を第１の硬度値（Ａ）とし、前記硬度計の計測値が飽和した時点の計測値を第２の硬度値（Ｂ）としたとき、前記第２の硬度値（Ｂ）に対する前記第１の硬度値（Ａ）の比率（Ａ／Ｂ）が０．５６６以上である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置。
【請求項6】
前記硬度計は、計測端子に所定の荷重を印加し、当該計測端子を計測対象である前記外周面に対し所定の押込速度で押し込み、当該計測端子の変位量を基に前記第１の硬度値及び前記第２の硬度値を得る
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項7】
前記環状ベルトは、前記比率（Ａ／Ｂ）が０．８９８以下である
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項8】
前記環状ベルトは、前記比率（Ａ／Ｂ）が０．６９８以下である
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の定着装置。
【請求項9】
前記環状ベルトは、内径が４［ｍｍ］以上４８［ｍｍ］以下である
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れかに記載の定着装置。
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れかに記載の定着装置。
【請求項10】
前記環状ベルトは、
基体と、
前記基体の外側に位置し前記外周面を形成する表層と
をさらに具え、
前記弾性層は、前記基体と前記表層との間に設けられ、厚さが３７７～６０７［μｍ］である
ことを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れかに記載の定着装置。
基体と、
前記基体の外側に位置し前記外周面を形成する表層と
をさらに具え、
前記弾性層は、前記基体と前記表層との間に設けられ、厚さが３７７～６０７［μｍ］である
ことを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れかに記載の定着装置。
【請求項11】
現像剤を用いた現像剤像を媒体の表面に付着させる現像部と、
請求項１乃至請求項１０の何れかに記載され、前記現像剤像を前記媒体に定着させる定着装置と
を具えた画像形成装置。
請求項１乃至請求項１０の何れかに記載され、前記現像剤像を前記媒体に定着させる定着装置と
を具えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、例えば電子写真式のプリンタに適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
近年、画像形成装置として、例えば現像装置によりトナー（現像剤とも呼ぶ）を用いたトナー像（現像剤像とも呼ぶ）を形成して用紙（媒体とも呼ぶ）に転写し、定着装置によってこの用紙に熱や圧力を加えて定着させることにより、画像を印刷するものがある。このうち定着装置は、例えば用紙の搬送路の上下にローラや環状のベルト等をそれぞれ配置し、両者の間に形成されるニップ領域において用紙を挟持し、当該用紙に熱及び圧力を加えるようになっている。
【0003】
この定着装置として、搬送路の上側部分又は下側部分において、ローラや加圧部材等の周囲を定着ベルト（環状ベルトとも呼ぶ）が周回するように構成されたものがある。この定着装置では、搬送路の上側部分及び下側部分のうち少なくとも一方を１本のローラにより構成する場合と比較して、ニップ領域の搬送方向に沿った長さ（いわゆるニップ幅）を比較的長く構成し、定着性を高めることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１４４５０９号公報（図２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述した定着装置では、画像の品質を向上させるために、定着ベルトの弾性層を比較的厚く構成することがあるものの、製造上の精度等の問題により、厚さが不均一となる場合がある。
【0006】
そうすると定着装置では、定着ベルトの厚さが不均一であった場合に、ニップ領域においてローラや加圧部材等の間に挟まれた際に、媒体に対して不均一な圧力を加えることになる。この結果、画像形成装置では、形成された画像において定着が不十分な箇所が生じ、当該画像の品質を低下させる恐れがある、という問題があった。
【0007】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、環状ベルトを使用して媒体に定着させる画像の品質を向上させる定着装置及び画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる課題を解決するため本発明の定着装置においては、外周面を有し、所定の速度で走行し、厚さが３００［μｍ］よりも大きい弾性層を有する環状ベルトと、環状ベルトの外周面に対向し、環状ベルトとの間でニップ領域を形成する対向部材とを設け、環状ベルトは、幅方向における第１位置において、当該第１位置の周方向に関する外周面の高低差が１０１［μｍ］未満であるようにした。
【0009】
また本発明の画像形成装置においては、現像剤を用いた現像剤像を媒体の表面に付着させる現像部と、上述した構成を有し現像剤像を媒体に定着させる定着装置とを設けるようにした。
【0010】
本発明は、環状ベルトにおける周方向に関する外周面の高低差に関する上限値を適切に規定したことにより、該環状ベルトと共に媒体がニップ領域を通過する際に、該媒体に対して加えられる圧力のばらつきを小さく抑えることができる。これにより本発明は、媒体に付着している現像剤を一様に定着させた高品質な画像を形成することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、環状ベルトを使用して媒体に定着させる画像の品質を向上させる定着装置及び画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】画像形成装置の構成を示す略線図である。
【図2】プロセスユニットの構成を示す略線図である。
【図3】定着ユニットの構成を示す略線的断面図である。
【図4】定着ベルトの構成を示す略線的断面図である。
【図5】ニップ領域における圧力の分布を示す略線図である。
【図6】媒体の構成を示す略線的斜視図である。
【図7】媒体の窪みに応じた加熱ベルトの変形を示す略線図である。
【図8】微小硬度計による計測値の時間変化の様子を示す略線図である。
【図9】第１の実施の形態による定着ベルトにおける各部の値及び測定結果並びに光沢レベルを示す略線図である。
【図10】第１の実施の形態による定着ベルトにおける荷重硬度比率と光沢レベルとの関係を示す略線図である。
【図11】第１の実施の形態による定着ベルトにおける弾性層の厚さと荷重硬度比率との関係を示す略線図である。
【図12】第２の実施の形態による定着ベルトにおける各部の値及び測定結果並びに光沢ベルを示す略線図である。
【図13】第２の実施の形態による定着ベルトにおける弾性層の厚さと光沢レベルとの関係を示す略線図である。
【図14】白抜けが発生しない場合の印刷画像と定着ベルトの膜厚との関係を示す略線図である。
【図15】白抜けが発生する場合の印刷画像と定着ベルトの膜厚との関係を示す略線図である。
【図16】定着ベルトにおける膜厚の測定箇所を示す略線図である。
【図17】ニップ領域における圧力の分布と定着ベルトの膜厚との関係を示す略線図である。
【図18】膜厚プロファイルにおける極大値及び極小値の距離及び膜厚差を示す略線図である。
【図19】定着ベルトにおける複数の幅計測位置における幅方向間隔と膜厚の差分値との関係を示す略線図である。
【図20】各幅方向膜厚差における白抜けの有無を示す略線図である。
【図21】幅方向膜厚差と白抜けの有無との関係を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。
【0014】
［１．第１の実施の形態］
［１－１．画像形成装置の構成］
図１に示すように、第１の実施の形態による画像形成装置１は、電子写真式のプリンタであり、フィルム状の媒体Ｍに対しカラーの画像を形成すること、すなわち印刷することができる。
［１－１．画像形成装置の構成］
図１に示すように、第１の実施の形態による画像形成装置１は、電子写真式のプリンタであり、フィルム状の媒体Ｍに対しカラーの画像を形成すること、すなわち印刷することができる。
【0015】
画像形成装置１は、略箱型に形成された筐体２の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図１における右端部分を画像形成装置１の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。また画像形成装置１は、左右方向の長さが１７０［ｍｍ］である媒体Ｍに対応するようになっており、後述する搬送路に沿って搬送しながら、画像を形成していく。このため画像形成装置１内の各部分は、左右方向に関し、当該媒体Ｍに対応した長さとなっている。
【0016】
画像形成装置１は、制御部３により全体を統括制御するようになっている。この制御部３は、図示しないコンピュータ装置等の上位装置と接続されており、この上位装置から印刷指示や印刷データを受信すると、媒体Ｍの表面に印刷画像を形成する画像形成処理（印刷処理とも呼ぶ）を実行する。
【0017】
筐体２内の前側部分には、媒体Ｍを収容する媒体カセット１０が設けられている。この媒体カセット１０は、全体として中空の直方体状に構成されており、上部が開放されると共に、その内部で媒体供給軸１１を回転可能に支持している。媒体供給軸１１は、その周囲に長尺の媒体Ｍが巻き付けられることにより、媒体供給ロールＭＲ１を形成している。
【0018】
媒体供給軸１１の後上側には、ピックアップローラ１２が配置されている。ピックアップローラ１２は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に構成され、回転可能に支持されている。このピックアップローラ１２は、図示しない駆動力源から駆動力が供給されると、図の反時計回りに回転することにより、媒体供給ロールＭＲ１から媒体Ｍを引き出して後方へ送り出す。なお、画像形成装置１の内部には、ピックアップローラ１２の後側に、媒体Ｍが搬送される搬送路Ｗが、前後方向に沿って概ね一直線状に形成されている。
【0019】
ピックアップローラ１２の後側には、カッターユニット１３が配置されている。カッターユニット１３は、制御部３の制御に基づき、媒体Ｍを切断する。
【0020】
カッターユニット１３の後側には、搬送路Ｗに沿って、複数の搬送ローラ対１４及び媒体センサ１５が適宜配置されている。搬送ローラ対１４は、搬送路Ｗの上下それぞれに搬送ローラが配置された構成となっている。各搬送ローラは、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、それぞれ回転可能に支持されると共に、その一方が他方に押し付けられている。この搬送ローラ対１４は、上下の各搬送ローラによって媒体Ｍを挟持することにより、該媒体Ｍを搬送路Ｗに沿って後方へ進行させる。媒体センサ１５は、搬送路Ｗを通過する媒体Ｍを検知して所定の検知信号を生成し、これを制御部３に供給する。制御部３は、この検知信号を基に、各部の動作を制御する。
【0021】
搬送ローラ対１４及び媒体センサ１５の上側には、中間転写ユニット２０が配置されている。この中間転写ユニット２０は、中間ローラ２１及び２２、５個の１次転写ローラ２３、２次転写ローラ２４、２次転写バックアップローラ２５、並びに中間転写ベルト２６等により構成されている。このうち中間ローラ２１及び２２、５個の１次転写ローラ２３、２次転写ローラ２４並びに２次転写バックアップローラ２５は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、回転可能に支持されている。
【0022】
中間ローラ２１は、搬送ローラ対１４等の上側に配置されている。中間ローラ２２は、中間ローラ２１の後側にやや離れて配置されており、図示しない駆動力源から駆動力が伝達される。いる。５個の１次転写ローラ２３は、中間ローラ２１及び２２の間に、互いに概ね等間隔となるように、一直線状に順次配置されている。また１次転写ローラ２３は、所定の高電圧が印加される。
【0023】
２次転写ローラ２４は、前後方向に関して中間ローラ２１及び２２の間であって、搬送路Ｗの上側に隣接する位置に配置されている。２次転写バックアップローラ２５は、２次転写ローラ２４の直下における該２次転写ローラ２４と当接する位置に配置されている。すなわち２次転写ローラ２４及び２次転写バックアップローラ２５は、搬送路Ｗ上に位置する媒体Ｍを挟持している。以下、２次転写ローラ２４及び２次転写バックアップローラ２５をまとめて２次転写部２７とも呼び、両ローラにより挟持される箇所を２次転写ニップ部２８とも呼ぶ。
【0024】
中間転写ベルト２６は、可撓性を有する無端ベルトであり、中間ローラ２１及び２２、５個の１次転写ローラ２３、並びに２次転写ローラ２４の周囲を周回するように張架されている。中間転写ユニット２０は、制御部３の制御に基づき、中間ローラ２２及び１次転写ローラ２３をそれぞれ図の時計回りに回転させることにより、中間転写ベルト２６を図の時計回りに走行させる。
【0025】
各１次転写ローラ２３の上側には、前後方向に沿って５個のプロセスユニット３０（３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ及び３０Ｓ）が順次配置されている。各プロセスユニット３０は、画像形成部や現像部とも呼ばれており、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び特色（Ｓ）の各色にそれぞれ対応しているものの、色のみが相違しており、何れも同様に構成されている。このうち特色は、例えば白色やクリア（透明）等、一般的なカラー印刷では使用されない特殊な色となっている。
【0026】
図２に模式的な側面図を示すように、プロセスユニット３０は、露光部３１と隣接するように配置されている。このプロセスユニット３０には、トナー収容部３２、供給ローラ３３、帯電ローラ３４、感光体ドラム３５及び現像ブレード３６等を有している。このうち各ローラ及び感光体ドラム３５は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状若しくは円筒状に構成されており、回転可能に構成されている。
【0027】
露光部３１は、感光体ドラム３５の上側において、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を左右方向に沿って整列させている。トナー収容部３２は、現像剤としてのトナーを収容している。また感光体ドラム３５は、その下端近傍を中間転写ベルト２６に当接させ、１次転写ローラ２３との間に該中間転写ベルト２６を挟持している。
【0028】
このプロセスユニット３０では、所定の駆動力源から供給される駆動力により、感光体ドラム３５が図の時計回りに回転すると共に、各ローラが図の反時計回りに回転する。帯電ローラ３４は、感光体ドラム３５の外周面を一様に帯電させる。露光部３１は、制御部３の制御に基づいて各ＬＥＤを適宜発光させることにより、感光体ドラム３５の外周面を感光させ、静電潜像を形成する。
【0029】
供給ローラ３３は、トナー収容部３２内のトナーを周側面に薄膜状に付着させている。感光体ドラム３５は、形成された静電潜像に応じて供給ローラ３３からトナーを転写させることにより、トナー画像（現像剤像とも呼ばれる）を形成する。このトナー画像は、１次転写ローラ２３に印加された高電圧により中間転写ベルト２６に転写される。また感光体ドラム３５の外周面に残っていたトナーは、現像ブレード３６によりそぎ落とされる。
【0030】
中間転写ユニット２０（図１）は、中間転写ベルト２６を走行させることにより、各プロセスユニット３０から各色のトナー画像が順次転写され、このトナー画像を２次転写部２７に到達させ、２次転写ニップ部２８において媒体Ｍに転写する。
【0031】
２次転写部２７の後側には、定着ユニット５０が配置されている。定着ユニット５０は、媒体Ｍを搬送路Ｗに沿って搬送しながら、該媒体Ｍに対して熱及び圧力を加えることにより、該媒体Ｍの表面にトナー画像を定着させ、後方へ送り出す（詳しくは後述する）。
【0032】
定着ユニット５０の後側には、搬送ローラ対１７及び媒体センサ１８が配置されている。搬送ローラ対１７は、搬送ローラ対１４と同様に構成されており、媒体Ｍを後方向へ送り出す。媒体センサ１８は、媒体センサ１５と同様に構成されており、媒体Ｍを検知して所定の検知信号を生成し、これを制御部３に供給する。制御部３は、この検知信号を基に、各部の動作を制御する。
【0033】
画像形成装置１の後側には、媒体巻取ユニット６０が設けられている。この媒体巻取ユニット６０は、媒体カセット６１の内部において、媒体巻取軸６２が回転可能に支持されている。また媒体巻取軸６２の前上側には、搬送ローラ対６３が設けられている。媒体巻取ユニット６０は、画像形成装置１から後方へ排出された媒体Ｍ、すなわち画像が形成された媒体Ｍを、搬送ローラ対６３により後方向へ搬送した後、媒体巻取軸６２に巻き付けながら巻き取ることにより、媒体巻取ローラＭＲ２を形成する。
【0034】
このように画像形成装置１は、搬送路Ｗに沿って媒体Ｍを搬送しながら、プロセスユニット３０により形成したトナー画像を該媒体Ｍに転写し、定着ユニット５０において定着させることにより、画像を形成すること、すなわち印刷することができる。
【0035】
［１－２．定着ユニットの構成］
次に、定着ユニット５０の構成について説明する。図３は、定着ユニット５０の模式的な断面図である。定着ユニット５０は、大きく分けて、搬送路Ｗの上側に位置する上定着ユニット５１と、該搬送路Ｗの下側に位置する下定着ユニット５２とにより構成されている。この定着ユニット５０は、画像形成装置１内に設けられた他の部分と同様、左右方向に十分な長さを有している。
次に、定着ユニット５０の構成について説明する。図３は、定着ユニット５０の模式的な断面図である。定着ユニット５０は、大きく分けて、搬送路Ｗの上側に位置する上定着ユニット５１と、該搬送路Ｗの下側に位置する下定着ユニット５２とにより構成されている。この定着ユニット５０は、画像形成装置１内に設けられた他の部分と同様、左右方向に十分な長さを有している。
【0036】
上定着ユニット５１は、加圧パッド７１、駆動ローラ７２、ヒータ７３及び７４、ガイドローラ７５及び７６、並びに定着ベルト７７等を有している。
【0037】
加圧パッド７１は、左右方向から見た場合の形状が台形に類似しており、下面が平坦に形成されている。駆動ローラ７２は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されると共に回転可能に支持されており、図示しない駆動力源から駆動力が供給されると、図の時計回りに回転する。ヒータ７３及び７４は、制御部３（図１）の制御に基づき、図示しない電力供給部から電力が供給されると発熱する。
【0038】
ガイドローラ７５は、加圧パッド７１並びにヒータ７３及び７４の上方に位置している。ガイドローラ７６は、加圧パッド７１の前方に位置している。このガイドローラ７５及び７６は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、回転可能に支持されている。
【0039】
環状ベルトとしての定着ベルト７７は、中空の円筒状に構成されると共に左右方向に十分な長さを有する無端ベルトであり、可撓性及び耐熱性を有している。この定着ベルト７７は、図４に模式的な断面図を示すように、基体８１、弾性層８２及び表層８３といった３種類の部材が順次積層された層構造となっている。定着ベルト７７の内径は、約１５～６０［ｍｍ］とすることが可能である。本実施の形態では、定着ベルト７７の内径を、４２～４８［ｍｍ］とした。
【0040】
基体８１は、定着ベルト７７の最も内側に位置しており、例えばステンレスのような金属材料により構成されている。基体８１の厚さは、約２０～６０［μｍ］とすることが可能である。本実施の形態では、基体８１の厚さを、約４０～６０［μｍ］とした。また基体８１は、ポリイミドのような樹脂材料により構成することも可能であり、この場合の厚さを約５０～１２０［μｍ］とすることができる。
【0041】
弾性層８２は、基体８１及び表層８３の間に位置しており、例えばシリコーンゴムにより構成されている。弾性層８２の厚さは、約１００～１０００［μｍ］とすることが可能であり、本実施の形態では約３００～８００［μｍ］としている。この弾性層８２を構成するシリコーンゴムの硬度に関しては、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に基づくデュロメータタイプＡ（シェアＡ）の測定方法において、約１０～５０［°］であることが望ましい。本実施の形態では、弾性層８２として、硬度が約３０～４０［°］の材料を使用した。
【0042】
表層８３は、定着ベルト７７の最も外側に位置しており、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共重合体）により構成されている。表層８３の厚さは、約８～４０［μｍ］とすることが可能である。本実施の形態では、表層８３の厚さを１５～３０［μｍ］とした。
【0043】
この定着ベルト７７（図３）は、加圧パッド７１、駆動ローラ７２、ガイドローラ７５及び７６の周囲を周回するように配置されている。このため定着ベルト７７は、駆動ローラ７２が時計回りに回転すると、時計回りに周回するように走行する。また定着ベルト７７は、ヒータ７３及び７４から熱が供給されるため、例えば１４０～１６０［℃］のように比較的高温となる。
【0044】
下定着ユニット５２は、上定着ユニット５１と概ね上下対称に構成されており、加圧パッド９１、加圧ローラ９２、ヒータ９３、ガイドローラ９５及び９６、並びに対向部材としての加圧ベルト９７等を有している。
【0045】
このうち加圧パッド９１、ヒータ９３、ガイドローラ９５及び９６、並びに加圧ベルト９７は、それぞれ加圧パッド７１、ヒータ７３、ガイドローラ７５及び７６、並びに定着ベルト７７と同様に構成されている。加圧ローラ９２は、駆動ローラ７２と同様、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されると共に回転可能に支持されているものの、駆動力は供給されていない。
【0046】
この定着ユニット５０では、加圧パッド７１及び９１が互いに近接する方向に付勢されると共に、駆動ローラ７２及び加圧ローラ９２も互いに近接する方向に付勢されている。これにより定着ユニット５０では、定着ベルト７７のうち加圧パッド７１及び駆動ローラ７２の近傍にある部分と、加圧ベルト９７のうち加圧パッド９１及び加圧ローラ９２の近傍にある部分とを、搬送路Ｗ上で互いに当接させている。以下では、この部分をニップ領域Ｎと呼び、このニップ領域Ｎにおける搬送路Ｗに沿った前後方向の長さをニップ幅ＷＮと呼ぶ。本実施の形態では、ニップ幅ＷＮを２０～２３［ｍｍ］としている。
【0047】
またニップ領域Ｎでは、加圧パッド７１等による圧力よりも、駆動ローラ７２等による圧力の方が高められており、図５に示すような圧力分布となっている。この図５は、横軸が前後方向の位置を表しており、縦軸が圧力の大きさを表している。以下では、加圧パッド７１等により圧力が加えられた領域を第１荷重領域ＡＲ１と呼び、駆動ローラ７２等により圧力が加えられた領域を第２荷重領域ＡＲ２と呼ぶ。
【0048】
定着ユニット５０では、主に第１荷重領域ＡＲ１において、比較的弱い圧力を加えて媒体Ｍ上のトナーを溶融させ、主に第２荷重領域ＡＲ２において、第１荷重領域ＡＲ１よりも強い圧力を加えて該媒体Ｍの表面に対してトナーを定着させるようになっている。この定着ユニット５０では、定着ベルト７７と加圧ベルト９７とを搬送路の上側部分及び下側部分のうち少なくとも一方を１本のローラにより構成する場合と比較して、ニップ幅ＷＮを比較的長く構成できるため、定着性を高めることができる。
【0049】
この定着ユニット５０では、図示しない付勢部材や重力等の作用により、上定着ユニット５１及び下定着ユニット５２の間で２５～３５［ｋｇ］の荷重に相当する圧力が作用することが望ましい。本実施の形態では、上定着ユニット５１及び下定着ユニット５２の間で、左右方向に関し長さが１７０［ｍｍ］の範囲において、３０［ｋｇ］の荷重が作用する状態で、定着ユニット５０を動作させるようにした。
【0050】
また画像形成装置１では、媒体Ｍとして、フィルムとして構成されたもの、或いはいわゆるコート紙や耐水紙のように、通紙の際に発生する抵抗が比較的大きい媒体を使用する場合がある。このとき画像形成装置１では、普通紙を使用する場合と比較して、媒体Ｍの搬送速度（すなわち通紙速度）を低下させることにより、該媒体Ｍに対するトナーの定着効率を高めると共に定着性を向上させるようになっている。
【0051】
画像形成装置１では、フィルムでなる媒体Ｍを使用する場合の搬送速度を約２～６［ｉｐｓ（inch per second）］、すなわち５０．８～１５２．４［ｍｍ／ｓ］とすることが可能であり、本実施の形態では４［ｉｐｓ］、すなわち約１０１．６［ｍｍ／ｓ］とした。この場合、画像形成装置１では、ニップ幅ＷＮが２０［ｍｍ］であることから、定着ユニット５０において媒体Ｍ上の所定箇所がニップ領域Ｎを通過するのに要する通過時間が、約０．２［ｓ］となる。
【0052】
このような構成により、定着ユニット５０では、駆動ローラ７２を回転させ定着ベルト７７を走行させると、これに追従するようにして加圧ベルト９７を図の反時計回りに走行させることができる。またこのとき定着ユニット５０では、搬送路Ｗに沿って媒体Ｍが搬送されていると、該媒体Ｍのうちニップ領域Ｎ内に位置する部分に対して熱及び圧力を加える。これにより定着ユニット５０は、２次転写部２７（図１）において媒体Ｍにトナー画像が転写されていた場合、そのトナーを溶融させてこのトナー画像を該媒体Ｍに定着させることができる。
【0053】
［１－３．定着ベルトの詳細］
ところで、本実施の形態において使用する媒体Ｍは、上述したフィルムとして構成されている。この媒体Ｍは、図６に模式的な斜視図及びその切断面を示すように、例えば基体層ＭＬ１における両方に被覆層ＭＬ２及びＭＬ３がそれぞれ重ねられた構成となっている。
ところで、本実施の形態において使用する媒体Ｍは、上述したフィルムとして構成されている。この媒体Ｍは、図６に模式的な斜視図及びその切断面を示すように、例えば基体層ＭＬ１における両方に被覆層ＭＬ２及びＭＬ３がそれぞれ重ねられた構成となっている。
【0054】
また媒体Ｍは、基体層ＭＬ１、被覆層ＭＬ２及びＭＬ３に、複数の微細な空孔Ｈ１、Ｈ２及びＨ３がそれぞれ形成されることにより、光を乱反射させ白色の度合いを高めており、また筆記のしやすさを高めると共に軽量化を実現している。
【0055】
この媒体Ｍは、例えば単一の色により塗り潰された一定の領域（ベタ領域等とも呼ばれる）を含む画像が画像形成装置１等によって印刷された場合等に、一様に光沢を有する高品質な状態に仕上がることが期待される。しかし媒体Ｍでは、各層に各空孔が形成されているため、定着ユニット５０のニップ領域Ｎにおいて荷重（すなわち圧力）が加えられ際に、その表面のうち該空孔が形成された部分の近傍が局所的に大きく変形し、微細な窪みＤが形成される場合がある。
【0056】
定着ユニット５０は、このような構成の媒体Ｍにトナー画像を定着させる場合、窪みＤがニップ領域Ｎを通過する間に、加えられた荷重により定着ベルト７７の一部を該窪みＤに入り込むように変形させて該窪みＤの内側面に当接させ、トナーを該媒体Ｍの表面に押し付けることが望ましい。
【0057】
一方、画像形成装置１では、上述したように、フィルム状の媒体Ｍを使用する場合、該媒体Ｍの搬送速度を４［ｉｐｓ］、すなわち約１０１．６［ｍｍ／ｓ］としており、これに伴い定着ユニット５０のニップ領域Ｎにおける媒体Ｍの通過時間が約０．２［ｓ］となっている。このことは、定着ユニット５０において、定着ベルト７７が媒体Ｍに当接した状態で荷重が加えられ変形を開始してから、０．２［ｓ］以内に窪みＤに応じた形状に変形できれば、該媒体Ｍに対し熱及び圧力を適切に加え得ることを意味している。これを換言すれば、画像形成装置１では、定着ユニット５０の定着ベルト７７に関し、変形する速度や硬度等が適切な範囲に収まっていれば、窪みＤにおいてもトナーを適切に定着させ、画像に光沢を生じさせることが可能となる。
【0058】
ここで、定着ベルト７７が変形する速度や硬度と、媒体Ｍに対する追従の可能性との関係について図７（Ａ）～（Ｃ）を参照しながら説明する。図７（Ａ）～（Ｃ）は、ニップ領域Ｎにおいて、窪みＤが形成された媒体Ｍの表面に対し、定着ベルト７７が当接している様子を模式的に表した断面図である。
【0059】
例えば、図７（Ａ）に示すように、定着ベルト７７の硬度が比較的低いために変形する速度が比較的遅い場合、該定着ベルト７７は、窪みＤに対し完全に入り込むことができず、窪みＤの内側面においてトナーに熱や圧力を十分に伝えられない。換言すれば、このとき定着ベルト７７は、媒体Ｍにおける窪みＤを含めた形状に対する追従が遅く、或いは応答性が悪いため、通過時間内では該媒体Ｍに対し十分に追従できない。この場合、媒体Ｍは、該窪みＤが形成された箇所において局所的に光沢が表れない、いわゆる光沢ムラが発生した状態となるため、画質が低いと評価されることになる。
【0060】
一方、図７（Ｂ）に示すように、定着ベルト７７の硬度が適切な範囲にあり変形する速度が適切である場合、定着ベルト７７は、窪みＤに対し完全に入り込むことができ、窪みＤの内側面においてトナーに熱や圧力を十分に伝えられる。換言すれば、このとき定着ベルト７７は、媒体Ｍにおける窪みＤを含めた形状に対する追従性が高く、応答性が良好となっている。この場合、媒体Ｍは、該窪みＤが形成された箇所においても光沢が十分に表れ、一様に光沢を有する状態となるため、画質が高いと評価されることになる。
【0061】
さらに、図７（Ｃ）に示すように、定着ベルト７７の硬度が比較的高い場合、該定着ベルト７７は、窪みＤに対し完全に入り込むことができず、窪みＤの内側面においてトナーに熱や圧力を十分に伝えられない。換言すれば、このとき定着ベルト７７は、媒体Ｍにおける窪みＤを含めた形状に対する追従性が低く、応答性が悪くなっている。この場合、媒体Ｍは、図７（Ａ）の場合と同様に、該窪みＤが形成された箇所において局所的に光沢が表れない、いわゆる光沢ムラが発生した状態となるため、画質が低いと評価されることになる。
【0062】
このように定着ユニット５０では、定着ベルト７７の硬度や変形する速度が適切な範囲内であれば、媒体Ｍの形状に対し適切に追従できるので、各部分においてトナーを良好に定着させ、光沢ムラが発生する可能性を低減できると考えられる。
【0063】
ところで、定着ベルト７７のように比較的薄く構成された部材の硬度を測定する場合、一般的に、いわゆる微小硬度計を用いて硬度計測を行う。この微小硬度計では、例えば円柱状等に形成された探針（計測端子とも呼ばれる）を対象部材に当接させ、所定の荷重や速度を加えて押し込み、当該探針の変位量を基に、硬度を計測することができる。
【0064】
本実施の形態では、微小硬度計として、高分子計器株式会社製「マイクロゴム硬度計 ＭＤ－１ｃａｐａ」を使用した。また本実施の形態では、直径が０．１６［ｍｍ］の円柱形状でなる探針を計測に使用し、この探針の降下速度（すなわち押込速度）を３．２［ｍｍ／ｓ］とし、荷重を２２～３３２［Ｎｍ］とした。
【0065】
図８は、互いに構成が異なる複数の定着ベルト７７について、微小硬度計によりそれぞれ得られた計測値の時間的な変化の一例を、グラフとして表したものである。縦軸は、硬度の値を表しており、最終的に飽和した際の硬度の値（以下これを飽和硬度値と呼ぶ）に対する相対値［％］に換算している。横軸は、計測を開始した時点からの経過時間であり、０．１［ｓ］ごとに値をプロットしている。以下では、図８に示した各プロットを結んだ特性曲線をプロファイルとも呼ぶ。
【0066】
この図８では、測定開始後の時間経過に応じて、微小硬度計による計測値が増加していく様子や、定着ベルト７７の構成に応じてプロファイルの形状が異なる様子が表れている。このように、定着ベルト７７におけるプロファイルの形状が異なることは、当該定着ベルト７７における変形の速度が異なることを表している。
【0067】
そこで本実施の形態では、この微小硬度計を利用して定着ベルト７７の硬度を計測するようにした。また本実施の形態では、計測開始後に０．２［ｓ］が経過した時点における計測値（以下これを荷重硬度値と呼ぶ）を、該定着ベルト７７が変形する速度に応じた値と見なすようにした。以下では、この０．２［ｓ］を計測時間とも呼ぶ。
【0068】
さらに本実施の形態では、定着ベルト７７における荷重硬度値と、当該定着ベルト７７を用いて媒体Ｍに印刷された画像の品質との関係を調査した。また本実施の形態では、荷重硬度値を、最終的に収束した硬度の値である飽和硬度値に対する相対的な比率（以下これを荷重硬度比率と呼ぶ）として表すことにより、硬度値を正規化し、比較の容易化を図った。説明の都合上、以下では、荷重硬度値及び飽和硬度値を、それぞれ第１の硬度値及び第２の硬度値とも呼ぶ。
【0069】
具体的に本実施の形態では、評価試験として、弾性層８２及び表層８３を様々な構成とした５種類の定着ベルト７７（７７Ａ～７７Ｅ）を用意し、微小硬度計により各定着ベルト７７の硬度をそれぞれ計測した。
【0070】
また本評価試験では、各定着ベルト７７について、その仕様に関し、弾性層８２の厚さ［μｍ］、弾性層８２の硬度［°］及び表層８３の厚さ［μｍ］をそれぞれ測定した。このうち弾性層８２の厚さについては、左右方向（幅方向とも呼ぶ）に離れた複数箇所においてそれぞれ測定し、定着ベルト７７ごとに、最大値及び最小値を特定すると共に平均値を算出した。
【0071】
図９に示す表ＴＢＬ１は、各定着ベルト７７の仕様や計測結果を表形式にまとめたものである。この表ＴＢＬ１には、各定着ベルト７７の仕様として、弾性層８２の厚さ［μｍ］に関する最大値、最小値及び平均値、並びに弾性層８２の硬度［°］、及び表層８３の厚さ［μｍ］を記載した。
【0072】
また表ＴＢＬ１には、各定着ベルト７７の飽和硬度値［°］及び荷重硬度値［°］の計測値、並びに両者を基に算出された荷重硬度比率を、それぞれ記載した。なお、荷重硬度比率については、各定着ベルト７７の左右方向に離れた複数箇所においてそれぞれ測定した値のうち、最大値、最小値及び平均値のそれぞれについて、小数点以下第４位を四捨五入した値を記載した。また飽和硬度値及び荷重硬度値については、各定着ベルト７７の左右方向に離れた複数箇所においてそれぞれ測定した値の平均値のみを記載した。
【0073】
次に本実施の形態では、画像形成装置１の定着ユニット５０において各定着ベルト７７（７７Ａ～７７Ｅ）を使用し、上述したフィルム状の媒体Ｍを使用して、後述する試験画像を印刷する印刷試験をそれぞれ行い、得られた印刷結果に対する評価をそれぞれ行った。この印刷試験では、画像形成装置１として沖電気工業株式会社製「Ｐｒｏ１０５０」を使用した。また媒体Ｍの搬送速度は、４［ｉｐｓ］、すなわち約１０１．６［ｍｍ／ｓ］とした。
【0074】
この印刷試験では、シアンとマゼンタの混色により全面を一様に塗り潰した画像（いわゆる全面ベタ画像）を試験画像とした。また印刷後の媒体Ｍでは、光沢ムラが発生する場合、その表面に微小な凹凸が形成され、非平面となっていることが考えられる。すなわち媒体Ｍでは、平面部分の面積が減少し非平面部分の面積が増加するに連れて、光沢ムラの度合いが高まると考えられる。
【0075】
そこで本実施の形態では、媒体Ｍの印刷結果に対する評価として、該媒体Ｍの表面における平面部分の面積の比率を基に、複数段階の「レベル」に区分する評価を行った。このように区分された各レベルは、光沢ムラが発生する度合と高い相関を有することになる。すなわち本実施の形態では、印刷後の媒体Ｍの表面における平面部分の比率を用いることにより、該媒体Ｍにおいて光沢ムラが発生する度合を、客観的な指標により表すようにした。
【0076】
具体的に本実施の形態では、各定着ベルト７７を定着ユニット５０に組み込んだ画像形成装置１により、試験画像を該媒体Ｍに印刷した。本実施の形態では、媒体Ｍとして、株式会社ユポ・コーポレーション製「ユポタック（登録商標）原紙［高機能品］」を使用した。
【0077】
次に本実施の形態では、当該媒体Ｍの表面形状をレーザー顕微鏡により観測して顕微鏡画像を撮像した。本実施の形態では、レーザー顕微鏡として、レーザーテック株式会社製のコンフォーカル顕微鏡「ＯＰＴＥＬＩＣＳ（登録商標） ＨＹＢＲＩＤ」を使用した。
【0078】
続いて本実施の形態では、このレーザー顕微鏡により、得られた顕微鏡画像における各画素の輝度を基に２値化処理を行い、平面部分と非平面部分とを区分した。さらに本実施の形態では、顕微鏡画像全体の面積に対する平面部分の面積の比率を算出し、これをトナー平面面積率［％］とした。ここで、レーザー顕微鏡に関しては、以下のような設定内容を採用した。
【0079】
光量：５０［％］
明るさ：５００
対物レンズ：１０ｘ （倍率１８５倍）
パッチワーク枚数：縦８枚×横８枚（１１［ｍｍ］×１１［ｍｍ］の画像領域）
２値化メソッド：輝度値
平面部抽出閾値：８５～１９０（輝度値）
明るさ：５００
対物レンズ：１０ｘ （倍率１８５倍）
パッチワーク枚数：縦８枚×横８枚（１１［ｍｍ］×１１［ｍｍ］の画像領域）
２値化メソッド：輝度値
平面部抽出閾値：８５～１９０（輝度値）
【0080】
さらに本実施の形態では、算出されたトナー平面面積率［％］の値に関し、以下のような閾値を設定することにより、光沢ムラが比較的多い「レベル１」から光沢ムラがほとんど見られない「レベル１０」までの、１０段階の光沢レベルに区分した。各評価レベルの閾値に関しては、トナー平面面積率［％］が様々な値である複数の媒体Ｍにおける光沢ムラの状態を目視により観察し、各レベルの間で有意な差異が認められるよう、それぞれの値を適切に設定した。
【0081】
因みに本評価試験では、各定着ベルト７７について、左右方向に離れた複数箇所における飽和硬度値等を基に複数の荷重硬度比率を算出しているものの、１個の定着ベルト７７に対しては１種類の光沢レベルに区分し、その値を表ＴＢＬ１（図９）に示した。
【0082】
また定着ベルト７７に関しては、弾性層８２の厚さが比較的大きいために、ニップ領域Ｎにおける圧力に対し表層８３が耐えきれなくなって割れる現象（以下これを表層割れと呼ぶ）が発生し、形成された画像の画質が大幅に低下する場合がある。そこで本評価試験では、この表層割れの有無に関しても評価を行い、その結果を表ＴＢＬ１（図９）に示した。
【0083】
さらに本評価試験では、光沢レベル及び表層割れ、並びに弾性層８２の硬度に関する知見等を基に、各定着ベルト７７に対する総合評価を行い、記号「○」、「△」及び「×」により表される３段階に区分して、その結果を表ＴＢＬ１（図９）に示した。
【0084】
記号「○」は、評価が高いことを表しており、光沢レベルがレベル５以上であり、且つ表層割れ等の問題が発生していない場合が該当する。また記号「△」は、評価が中程度であることを表しており、光沢レベルがレベル５以上であるものの、表層割れ等の何らかの問題が発生している場合が該当する。この問題の一例としては、例えば荷重硬度比率が０．７００を超えるような比較的高い値の場合に、弾性層８２が硬すぎる状態となり、特に複数の色を混在させる混色の場合に定着率の低下を引き起こすことが挙げられる。さらに記号「×」は、評価が低いことを表しており、光沢レベルがレベル４以下である場合が該当する。
【0085】
次に示す図１０は、荷重硬度比率及び評価レベルをそれぞれ横軸及び縦軸としたグラフであり、各定着ベルト７７の値を基にプロットを配置した。また図１１は、弾性層８２の厚さ及び荷重硬度比率をそれぞれ横軸及び縦軸としたグラフであり、各定着ベルト７７の値を基にプロットを配置した。また各グラフでは、総合評価の記号をプロットした。
【0086】
この図１０及び図１１では、各定着ベルト７７について、左右方向に離れた複数箇所から得られたそれぞれの荷重硬度比率について、それぞれのプロットを表した。このため図１０では、１個の定着ベルト７７に関する複数のプロットが、荷重硬度比率の値における最小値から最大値に至る範囲に広がって分布している。
【0087】
【0088】
本評価試験では、図１０において、荷重硬度比率の値が少なくとも０．５６６（５６．６％）以上である場合、評価レベルがレベル５以上となった。このとき定着ユニット５０では、図７（Ｂ）に示したように、定着ベルト７７において押し込みに対する応答が比較的速く、媒体Ｍに形成された窪みＤに対する追従性も高いと考えられる。このため画像形成装置１は、定着ユニット５０のニップ領域Ｎにおいて、媒体Ｍの各部分に対し熱及び圧力を均等に与えることができ、該媒体Ｍに印刷した画像において、光沢ムラを良好に低減させることができる。
【0089】
また本評価試験では、図１０において、荷重硬度比率の値に関し、さらに上限を考慮して０．８９８（８９．８％）以下とした場合、すなわち範囲Ｒ１内である場合に、評価レベルがレベル５以上である、と見なすこともできる。この場合も、定着ユニット５０では、図７（Ｂ）に示したように、定着ベルト７７において押し込みに対する応答が比較的速く、媒体Ｍに形成された窪みＤに対する追従性も高いと考えられる。またこの場合、弾性層８２の厚さは３７７～８３４［μｍ］の範囲内となる。
【0090】
また本評価試験では、図１１において、荷重硬度比率の値が０．５６６（５６．６％）以上０．６９８（６９．８％）以下の範囲Ｒ２内であり、且つ弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］以上６０７［μｍ］以下の範囲Ｒ３内ある場合、評価レベルがレベル５以上であり、且つ他の問題が発生しなかった。このとき定着ユニット５０では、押し込みに対する応答が比較的速いことに加えて、弾性層８２の厚さや硬度が大きすぎず、適切な範囲内にあると考えられる。このため画像形成装置１は、媒体Ｍに印刷した画像において光沢ムラを格段にさせることができ、且つ画像の割れや定着率の低下を引き起こすこと無く、極めて高い品質の印刷結果を得ることができる。
【0091】
一方、本評価試験では、荷重硬度比率の値が０．５６６未満であった場合、評価レベルがレベル４以下となった。このとき定着ユニット５０では、図７（Ａ）に示したように、定着ベルト７７において押し込みに対する応答が比較的遅く、媒体Ｍに形成された窪みＤに対する追従性が低いと考えられる。この結果、画像形成装置１は、媒体Ｍに印刷した画像において、光沢ムラを比較的多く発生させてしまう。
【0092】
このように本評価試験では、荷重硬度比率の値に応じて、媒体Ｍに印刷された画像における光沢ムラの発生度合が変化する、といった関係性が明らかになった。また本評価試験では、光沢ムラの発生度合を良好に低減させ得るような荷重硬度比率の範囲や荷重硬度値の範囲も明らかになった。
【0093】
以上を踏まえ、本実施の形態による画像形成装置１の定着ユニット５０では、定着ベルト７７における荷重硬度比率の値を、少なくとも０．５６６以上とし、望ましくは０．８９８以下とし、さらに望ましくは０．６９８以下とするように選定した。また画像形成装置１の定着ユニット５０では、定着ベルト７７における弾性層８２の厚さを、３７７［μｍ］以上６０７［μｍ］以下とするようにした。
【0094】
なお定着ユニット５０では、定着ベルト７７に関し、ニップ領域Ｎを通過するニップ通過終了時間までに、硬度比率の値が少なくとも０．５６６以上に達していれば、媒体Ｍにおける平坦な部分及び窪みＤの何れにおいても、光沢ムラの発生を抑えることができる。このため、定着ベルト７７の硬度比率を得る場合における、硬度計による硬度値の計測時間は、０．２［ｓ］以外としても良い。
【0095】
具体的に、本実施の形態では、ニップ幅ＷＮが２０［ｍｍ］であるから、例えば搬送速度が５０．８［ｍｍ／ｓ］の場合、ニップ通過終了時間が０．３９［ｓ］となる。この場合、硬度計による硬度値の計測時間は、０．３９［ｓ］となる。また、例えば搬送速度が１５２．４［ｍｍ／ｓ］の場合、ニップ通過終了時間が０．１３［ｓ］となる。この場合、硬度計による硬度値の計測時間は、０．１３［ｓ］となる。このため、本実施の形態では、ニップ領域を通過するのに要する時間、具体的には０．２６±０．１３［ｓ］が経過した時点において、硬度比率の値が、少なくとも０．５６６以上に達していれば良い。
【0096】
［１－４．効果等］
以上の構成において、第１の実施の形態による画像形成装置１は、フィルム状の媒体Ｍに画像を印刷する場合、定着ユニット５０の定着ベルト７７を、該媒体Ｍがニップ領域Ｎを通過する時間で十分に変形する、といった性質を有するものとした。具体的に画像形成装置１では、定着ベルト７７として、微小硬度計を用いて測定される荷重硬度比率の値が、少なくとも０．５６６以上であるものを採用した。
以上の構成において、第１の実施の形態による画像形成装置１は、フィルム状の媒体Ｍに画像を印刷する場合、定着ユニット５０の定着ベルト７７を、該媒体Ｍがニップ領域Ｎを通過する時間で十分に変形する、といった性質を有するものとした。具体的に画像形成装置１では、定着ベルト７７として、微小硬度計を用いて測定される荷重硬度比率の値が、少なくとも０．５６６以上であるものを採用した。
【0097】
このため画像形成装置１は、媒体Ｍが定着ユニット５０のニップ領域Ｎを通過する約０．２［ｓ］の間に、該媒体Ｍの窪みＤに合わせて定着ベルト７７の形状を確実に変形させ、その表面に当接させることができる（図７（Ｂ））。これにより画像形成装置１は、媒体Ｍにおける平坦な部分及び窪みＤの何れにおいても、定着ベルト７７により熱及び圧力を加えてトナーを十分に定着させることができ、該媒体Ｍに印刷された画像においてムラの無い一様な光沢性を持たせることができる。特に画像形成装置１は、柔軟性を高める等の目的により複数の微細な空孔が形成されたフィルム状の媒体Ｍにおいても、印刷された画像に一様な光沢性を持たせることができる。
【0098】
また画像形成装置１は、定着ユニット５０の定着ベルト７７に関し、荷重硬度比率の値が０．５６６以上０．８９８以下とすること、すなわち図１０における範囲Ｒ１内とすることもできる。この場合、画像形成装置１は、弾性層８２における硬度が過剰に高くなって媒体Ｍに対する追従性が低下し、結果として印刷後の画像において光沢ムラが発生することを、良好に回避できる。
【0099】
さらに画像形成装置１は、定着ユニット５０の定着ベルト７７として、荷重硬度比率の値が０．５６６以上０．６９８以下に収まり、且つ弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］以上６０７［μｍ］以下に収まるように、すなわち図１１における範囲Ｒ２及びＲ３に収まるようにすることもできる。この場合、画像形成装置１では、定着ベルト７７における弾性層８２の厚さが大きい場合に生じ得る、ニップ領域Ｎの圧力に耐えきれず表層８３に割れが発生し、結果的に画像の品質を大幅に低下させる、といった事態を回避できる。
【0100】
特に本実施の形態では、定着ベルト７７の単なる硬度、すなわち飽和硬度値では無く、微小硬度計による計測値のうち、計測開始から０．２［ｓ］が経過した時点の値である荷重硬度値を利用するようにした。また本実施の形態では、この０．２［ｓ］という時間を、媒体Ｍがニップ領域Ｎを通過するのに要する時間とし、具体的には該媒体Ｍの搬送速度及びニップ領域Ｎの長さであるニップ幅ＷＮを基に算出するようにした。このため画像形成装置１では、媒体Ｍがニップ領域Ｎを通過する間に窪みＤに合わせて変形し終えるような適切な定着ベルト７７を採用することができる。
【0101】
他の観点から見ると、本実施の形態では、微小硬度計に関し、通常とは一部異なる手法により利用するようにした。通常であれば、微小硬度計を使用する場合、計測対象物に探針を押し当て、ある程度の時間が経過した後に値が安定した段階で、このときの値（すなわち飽和硬度値）を計測値とする。
【0102】
これに対し、本実施の形態では、微小硬度計の探針を押し当てることによる定着ベルト７７の経時変化が、媒体Ｍの窪みＤに当接した該定着ベルト７７の経時変化に極めて近いものとみなすようにした。これにより、本実施の形態では、微小硬度計における計測値の経時変化を逐次読み取ることにより、定着ベルト７７の経時的な形状変化の様子として捉えることができる。
【0103】
さらに別の観点から見ると、画像形成装置１では、フィルム状の媒体Ｍに対しトナーを良好に定着させる観点から、定着ユニット５０においてニップ領域Ｎのニップ幅ＷＮを比較的長く形成するようにした。具体的に定着ユニット５０では、上定着ユニット５１を単なるローラによる構成とせず、加圧パッド７１等及び駆動ローラ７２等の周囲に定着ベルト７７を周回させる構成とし、下定着ユニット５２もこれと類似した構成とした。このような構成の定着ユニット５０では、定着ベルト７７等を比較的薄く形成する必要があるため、該定着ベルト７７に十分な厚さを持たせることが難しく、その結果として該定着ベルト７７における硬度の選定が困難であった。
【0104】
この点において、本実施の形態では、ニップ領域Ｎを通過する通過時間（すなわち０．２［ｓ］）における定着ベルト７７の追従性や応答性に着目し、荷重硬度比率を指標として使用することにより、良好な範囲Ｒ１（図１０）等を特定した。このため画像形成装置１では、定着ユニット５０（図３）において比較的大きいニップ幅ＷＮを確保しながら、比較的薄く構成された定着ベルト７７において追従性や応答性を適切に高めることができ、形成された画像において良好な光沢性を得ることができる。
【0105】
また本実施の形態では、顕微鏡画像における各画素の輝度に基づいたトナー平面面積率を指標とし、その値に応じて評価レベルを区分するようにした。このため本実施の形態では、光沢ムラの有無や度合に関し、目視に頼った曖昧な区分では無く、一様な基準に従った明確な区分により、各定着ベルト７７の客観的な評価レベルを適切に定めることができる。この結果、画像形成装置１では、適切に評価されたレベルを基に選定された適切な定着ベルト７７を用いることにより、光沢ムラが殆ど見られないような、十分な光沢性を有する画像を媒体Ｍに印刷することができる。
【0106】
以上の構成によれば、第１の実施の形態による画像形成装置１は、フィルム状の媒体Ｍに画像を印刷する場合、定着ユニット５０の定着ベルト７７を、微小硬度計を用いて測定される荷重硬度比率の値が少なくとも０．５６６以上となるようにした。このため画像形成装置１は、媒体Ｍが定着ユニット５０のニップ領域Ｎを通過する約０．２［ｓ］の間に、該媒体Ｍの微小な窪みＤに合わせて定着ベルト７７の形状を確実に変形させることができる。これにより画像形成装置１は、媒体Ｍに対し平坦な部分及び窪みＤの何れにおいてもトナーを十分に定着させることができ、該媒体Ｍに印刷された画像において光沢ムラの発生を抑え、一様な光沢性を持たせることができる。
【0107】
［２．第２の実施の形態］
第２の実施の形態による画像形成装置２０１（図１）は、第１の実施の形態による画像形成装置１と比較して、定着ユニット５０に変わる定着ユニット２５０を有する点にお手相違するものの、他の点については同様に構成されている。定着ユニット２５０（図３）は、第１の実施の形態による定着ユニット５０と比較して、定着ベルト７７に代わる定着ベルト２７７を有する点において相違する。この定着ベルト２７７は、第１の実施の形態における定着ベルト７７（図４）と同様に構成されており、基体８１、弾性層８２及び表層８３が順次積層されている。
第２の実施の形態による画像形成装置２０１（図１）は、第１の実施の形態による画像形成装置１と比較して、定着ユニット５０に変わる定着ユニット２５０を有する点にお手相違するものの、他の点については同様に構成されている。定着ユニット２５０（図３）は、第１の実施の形態による定着ユニット５０と比較して、定着ベルト７７に代わる定着ベルト２７７を有する点において相違する。この定着ベルト２７７は、第１の実施の形態における定着ベルト７７（図４）と同様に構成されており、基体８１、弾性層８２及び表層８３が順次積層されている。
【0108】
［２－１．定着ベルトの詳細］
第２の実施の形態では、定着ベルト２７７における弾性層８２の厚さに関する評価試験として、まず第１の実施の形態と同様に、複数種類の定着ベルト２７７に対し、微小硬度計を用いた荷重硬度値等の計測や光沢ムラに関する評価レベルの区分を行った。
第２の実施の形態では、定着ベルト２７７における弾性層８２の厚さに関する評価試験として、まず第１の実施の形態と同様に、複数種類の定着ベルト２７７に対し、微小硬度計を用いた荷重硬度値等の計測や光沢ムラに関する評価レベルの区分を行った。
【0109】
具体的に、第２の実施の形態における評価試験では、７種類の定着ベルト２７７（２７７Ａ～２７７Ｇ）を使用した。図１２に示す表ＴＢＬ２は、この評価試験における定着ベルト２７７の仕様の一部と評価レベル、及び総合的な評価をまとめたものである。
【0110】
この評価試験では、弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］未満である場合、光沢ムラの発生度合いが比較的大きく、評価レベルが４以下となった。一方、この評価試験では、弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］以上である場合、媒体Ｍに印刷された画像において光沢ムラの発生度合いが比較的小さく、良好な光沢が得られており、評価レベルが５以上となった。
【0111】
またこの評価試験では、弾性層８２の厚さが６０７［μｍ］以下である場合、表層８３において表層割れが発生せず、媒体Ｍに印刷された画像において良好な画質が得られた。一方、この評価試験では、弾性層８２の厚さが６０７［μｍ］よりも大きい場合、表層８３において表層割れが発生し、媒体Ｍに印刷された画像において画質の低下が見られた。
【0112】
これらを基に、この評価試験では、弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］以上６０７［μｍ］以下である場合に、総合評価が高いものとし、表ＴＢＬ２において記号「○」により表した。一方、この評価試験では、弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］よりも小さい場合、又は６０７［μｍ］よりも大きい場合に、総合評価が低いものとし、表ＴＢＬ２において記号「×」により表した。
【0113】
図１３は、この評価試験における弾性層８２の厚さ及び光沢レベルをそれぞれ横軸及び縦軸としたグラフであり、各定着ベルト２７７の値を基にプロットを配置した。この図１３のグラフでは、総合評価の記号をプロットした。この図１３から、弾性層８２の厚さが３７７［μｍ］以上６０７［μｍ］以下となる範囲Ｒ２１において、光沢レベルの値が５以上である範囲Ｒ２２となっている。
【0114】
ところで画像形成装置２０１では、総合評価が高い定着ベルト２７７を使用したにもかかわらず、媒体Ｍに印刷された画像の画質に問題が発生する場合が見受けられた。
【0115】
例えば図１４（Ａ）は、画像形成装置２０１において、ある定着ベルト２７７（以下これを定着ベルト２７７Ｊと呼ぶ）を使用し、第１の実施の形態における評価試験と同様の試験画像（すなわち全面ベタ画像）を印刷した結果を表している。この図１４（Ａ）は、画像が印刷された媒体Ｍのうち、定着ベルト２７７の１周分に相当する長さの範囲を表している。この図１４（Ａ）では、画質に問題は発生していない。
【0116】
一方、図１４（Ａ）と対応する図１５（Ａ）は、画像形成装置２０１において、他の定着ベルト２７７（以下これを定着ベルト２７７Ｋと呼ぶ）を使用し、同様の試験画像を印刷した結果を表している。この図１５（Ａ）では、画像の一部に、媒体Ｍにトナーが十分に定着されておらず、該媒体Ｍの地色である白色に近い色を呈している部分（以下この現象を白抜けと呼ぶ）が存在する。
【0117】
ここで本実施の形態では、定着ベルト２７７の厚さ（以下これを膜厚と呼ぶ）に着目し、該定着ベルト２７７に複数の計測箇所を設定し、図示しない膜厚計測器を用いることにより、各計測箇所における膜厚をそれぞれ計測した。
【0118】
定着ベルト２７７における計測箇所のうち、左右方向（以下これを幅方向とも呼ぶ）に関する位置は、図１６（Ａ）に模式図を示すように、左端から幅方向端部間隔ＬＡ０（例えば６［ｍｍ］）となる位置から幅方向間隔ＬＡ１（例えば２６［ｍｍ］）ごとにそれぞれ設定した。以下では、それぞれの位置を、左側から順に幅計測位置ＰＡ１、ＰＡ２、…と呼ぶ。また定着ベルト２７７における計測箇所のうち、周方向に関する位置は、図１４（Ｂ）に模式図を示すように周方向間隔ＬＣ１（例えば０．４［ｍｍ］）ごとにそれぞれ設定した。
【0119】
まず、定着ベルト２７７Ｊについて、幅計測位置ＰＡ３及びＰＡ４における、周方向に沿った計測箇所毎の膜厚をそれぞれ計測したところ、図１４（Ｂ）に示すような膜厚分布曲線ＰＦ３Ｊ及びＰＦ４Ｊが得られた。以下では、このような膜厚分布曲線を膜厚プロファイルとも呼ぶ。図１４（Ｂ）は、横軸が周方向に関する位置を角度［°］によって表しており、縦軸が膜厚［μｍ］を表している。
【0120】
この図１４（Ｂ）では、膜厚分布曲線ＰＦ３Ｊ及びＰＦ４Ｊの何れにおいても、周方向の位置に応じて膜厚がある程度増減している。しかし膜厚分布曲線ＰＦ３Ｊ及びＰＦ４Ｊは、周方向に関する各位置における膜厚の絶対値や、増減が発生している部分の周方向に関する位置（以下これを位相とも呼ぶ）及び増減の度合いが、互いに概ね一致している。これを換言すれば、膜厚分布曲線ＰＦ３Ｊ及びＰＦ４Ｊは、互いの波形に関する類似の度合いが比較的高く、また周方向に関する位置のずれ（以下これを位相差とも呼ぶ）も殆ど生じていない。
【0121】
次に、定着ベルト２７７Ｋについて、同様に幅計測位置ＰＡ３及びＰＡ４における、周方向に沿った計測箇所毎の膜厚をそれぞれ計測したところ、図１４（Ｂ）と対応する図１５（Ｂ）に示すような膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ（破線）及びＰＦ４Ｋ（実線）が得られた。
【0122】
この図１５（Ｂ）では、膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ及びＰＦ４Ｋの何れにおいても、周方向の位置に応じて膜厚がある程度増減している。また膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ及びＰＦ４Ｋは、周方向に関する各位置における膜厚の絶対値や、増減が発生している部分の周方向に関する位置（すなわち位相）に関し、ある程度の差異が生じている。これを換言すれば、膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ及びＰＦ４Ｋは、互いの波形に関する類似の度合いがやや低く、周方向に関する位置のずれ（すなわち位相差）が生じている。
【0123】
さらに膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ及びＰＦ４Ｋでは、約９０［°］のような比較的短い周期で、膜厚の増減によるピーク形状が繰り返し出現している。図１５（Ｂ）を図１５（Ａ）と対比してみると、周方向に関し、膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋにおけるピークと膜厚分布曲線ＰＦ４Ｋにおけるピークとに挟まれた範囲において、白抜けが発生している。これを詳細に見ると、図１５（Ｂ）では、周方向に関し、位相が先行している膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋにおいて膜厚が増加から減少に転じると共に、位相が後行している膜厚分布曲線ＰＦ４Ｋにおいて膜厚が増加するような範囲において、白抜けが発生している。以下では、このような範囲を膜厚増減範囲ＡＴと呼ぶ。
【0124】
次に、定着ユニット２５０において定着ベルト２７７Ｊ及び２７７Ｋをそれぞれ使用した場合における、ニップ領域Ｎでの圧力の分布を調べた。その結果、定着ユニット２５０では、定着ベルト２７７Ｊを使用した場合と比較して、定着ベルト２７７Ｋを使用した場合の方が、周囲よりも圧力が弱まっている部分が広く形成されていることが判明した。以下、このようにニップ領域Ｎにおいて圧力が弱まった部分が形成されることを、圧力抜けとも呼ぶ。
【0125】
以上から、画像形成装置２０１では、定着ベルト２７７の周方向に関し、膜厚増減範囲ＡＴのように比較的狭い角度の範囲において、比較的大きい膜厚から比較的小さい膜厚へ急峻に変化する場合に、印刷された画像に白抜け（図１５（Ａ））が発生しやすい、という傾向がある。また画像形成装置２０１では、定着ベルト２７７の幅方向に比較的近い箇所において、互いの膜厚プロファイルにおける位相がずれている場合に、部分的な圧力抜けが発生し、その結果として、印刷された画像に白抜けが発生しやすい、という傾向がある。
【0126】
ここで、定着ユニット２５０のニップ領域Ｎにおける各部分の長さや圧力の大きさと、白抜けが発生する定着ベルト２７７Ｋの膜厚プロファイルとの関係について検討する。図１７は、ニップ領域Ｎにおける圧力分布の特性（図５）と、定着ベルト２７７Ｋにおける膜厚分布曲線ＰＦ４Ｋ（図１５（Ｂ））とを並べて表したものである。
【0127】
ここで、ニップ領域Ｎにおける圧力分布の特性のうち、加圧パッド７１等に起因する弱荷重領域ＡＲ１に相当する距離をＷ１［μｍ］とする。また、膜厚分布曲線ＰＦ４Ｋのうち、極大値から極小値までの周方向に関する角度をＷ２［°］とし、このときの膜厚の差分値、すなわち高低差でもあるピークの高さをＴ１とする。
【0128】
画像形成装置２０１において、定着ベルト２７７の周方向に関し白抜けが発生するのは、膜厚分布曲線ＰＦ４Ｋの距離Ｗ２が、弱荷重領域ＡＲ１に相当する距離Ｗ１よりも小さい場合であって、且つピークの高さＴ１が１０１［μｍ］未満である場合となる。
【0129】
このため、画像形成装置２０１において、定着ベルト２７７の周方向に関し白抜けが発生しないための条件は、以下に示す（１）及び（２）式のように表すことができる。ただし、定数ｒは定着ベルト２７７の半径であり、２１～２４［ｍｍ］となる。
【0130】
【数1】
【0131】
【数2】
【0132】
次に、画像形成装置２０１において、定着ベルト２７７の幅方向に関し白抜けが発生する場合について検討する。ここでは、定着ベルト２７７Ｋ（図１５（Ｂ））のように、幅計測位置ＰＡ３及びＰＡ４における膜厚分布曲線ＰＦ３Ｋ及びＰＦ４Ｋ（すなわち膜厚プロファイル）に位相差が生じているものとする。また以下では、幅計測位置ＰＡ３及びＰＡ４をそれぞれ第１位置及び第２位置とも呼ぶ。
【0133】
図１９は、定着ベルト２７７を前側から見た様子を表す模式図である。図１９において、直線ＸＡは、左右方向（すなわち幅方向）に沿った、仮想的な直線である。また直線ＸＢは、定着ベルト２７７における所定の周方向（例えば下方向）に関し、幅計測位置ＰＡ３における外周面と、幅計測位置ＰＡ４における外周面とを結ぶ仮想的な直線である。さらに角度αは、直線ＸＡ及び直線ＸＢのなす角度を表す。
【0134】
この図１９において、幅計測位置ＰＡ３における膜厚と、幅計測位置ＰＡ４における膜厚との差分である幅方向膜厚差Ｔ２が比較的大きい場合、ニップ領域Ｎにおいて定着ベルト２７７が媒体Ｍに対して十分に追従できなくなり、白抜けが発生する恐れが生じる。
【0135】
そこで、幅方向膜厚差Ｔ２の大きさと白抜けの有無との関係について調査したところ、図２０の表Ｔ３に示すような調査結果が得られた。この表Ｔ３では、白抜けが発生しなかったことを記号「○」により表しており、また白抜けが発生したことを記号「×」により表している。また、図２１は、幅方向膜厚差Ｔ２と白抜けの有無との関係をグラフとしたものである。このうち白抜けの有無に関しては、白抜けが発生したことを値「０」と対応付け、白抜けが発生しなかったことを値「１」と対応付けている。
【0136】
この図２０及び図２１から、定着ベルト２７７に関しては、幅方向間隔ＬＡ１を２６［ｍｍ］とした場合に、幅方向膜厚差Ｔ２が４７［μｍ］以下であれば、白抜けの発生を回避できることが分かる。また、図１９において、幅方向間隔ＬＡ１を２６［ｍｍ］とし、幅方向膜厚差Ｔ２を４７［μｍ］とした場合、角度αは０．１［°］となる。
【0137】
このため、画像形成装置２０１において、定着ベルト２７７の周方向に関し白抜けが発生しないための条件は、以下に示す（３）及び（４）式のように表すことができる。
【0138】
【数3】
【0139】
【数4】
【0140】
［２－２．効果等］
以上の構成において、第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、弾性層８２の厚さが３００［μｍ］以上である定着ベルト２７７の膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１に関し、少なくとも上述した（１）式を満たすようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の周方向に関して、白抜けの発生を良好に抑えることができる。
以上の構成において、第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、弾性層８２の厚さが３００［μｍ］以上である定着ベルト２７７の膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１に関し、少なくとも上述した（１）式を満たすようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の周方向に関して、白抜けの発生を良好に抑えることができる。
【0141】
また画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の膜厚分布曲線に関する距離Ｗ２と、ニップ領域Ｎにおける弱荷重領域ＡＲ１に相当する距離Ｗ１とに関し、上述した（２）式を満たすようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の周方向に関して、白抜けの発生を確実に抑えることができる。
【0142】
さらに画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の幅方向膜厚差Ｔ２に関し、上述した（３）式を満たすようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の幅方向に関して、白抜けの発生を良好に抑えることができる。
【0143】
これに加えて画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の幅方向膜厚差Ｔ２及び幅方向間隔ＬＡ１に関し（４）式を満たすようにした。これにより画像形成装置２０１は、幅方向間隔ＬＡ１に関わらず、定着ベルト２７７の幅方向に関して、白抜けの発生を確実に抑えることができる。
【0144】
これらにより画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７の膜厚が偏りを有することに起因してニップ領域Ｎにおいて圧力抜けが生じることを未然に防止でき、媒体Ｍに印刷された画像に白抜け（図１５（Ａ））が発生することを確実に回避できる。
【0145】
これに加えて画像形成装置２０１は、定着ベルト２７７について、第１の実施の形態と同様に、荷重硬度比率の値が少なくとも０．５６６以上となるようにした。これにより画像形成装置２０１は、第１の実施の形態と同様に、媒体Ｍにおける平坦な部分及び窪みＤの何れにおいてもトナーを十分に定着させることができ、該媒体Ｍに印刷された画像においてムラの無い一様な光沢性を持たせることができる。
【0146】
その他の点においても、第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0147】
以上の構成によれば、第２の実施の形態による画像形成装置２０１は、弾性層８２の厚さが３００［μｍ］以上である定着ベルト２７７において、膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１が、１０１［μｍ］未満となるようにした。これにより画像形成装置２０１は、定着ユニット２５０のニップ領域Ｎにおいて、媒体Ｍに加える圧力が局所的に減少する圧力抜けの発生を抑え、白抜けの発生を良好に低減させることができる。
【0148】
［３．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては、定着ユニット５０におけるニップ幅ＷＮを１７［ｍｍ］とし、媒体Ｍの搬送速度を４［ｉｐｓ］、すなわち約１０１．６［ｍｍ／ｓ］として、媒体Ｍ上の所定箇所がニップ領域Ｎを通過するのに要する通過時間を約０．２［ｓ］とする場合について述べた。またこれに応じて、定着ベルト７７の評価において計測開始から０．２［ｓ］後の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、定着ユニット５０におけるニップ幅ＷＮ及び媒体Ｍの搬送速度を種々の値とすることにより、当該通過時間を例えば０．１［ｓ］や０．４［ｓ］等、種々の時間としても良い。またこの場合、当該通過時間に合わせて、計測開始後に当該時間が経過した時点の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用しても良い。或いは、当該通過時間よりも短い時間が経過した時点の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
なお上述した第１の実施の形態においては、定着ユニット５０におけるニップ幅ＷＮを１７［ｍｍ］とし、媒体Ｍの搬送速度を４［ｉｐｓ］、すなわち約１０１．６［ｍｍ／ｓ］として、媒体Ｍ上の所定箇所がニップ領域Ｎを通過するのに要する通過時間を約０．２［ｓ］とする場合について述べた。またこれに応じて、定着ベルト７７の評価において計測開始から０．２［ｓ］後の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、定着ユニット５０におけるニップ幅ＷＮ及び媒体Ｍの搬送速度を種々の値とすることにより、当該通過時間を例えば０．１［ｓ］や０．４［ｓ］等、種々の時間としても良い。またこの場合、当該通過時間に合わせて、計測開始後に当該時間が経過した時点の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用しても良い。或いは、当該通過時間よりも短い時間が経過した時点の荷重硬度値や荷重硬度比率を使用しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0149】
また上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト７７の評価試験において、レーザー顕微鏡を用いて得られた顕微鏡画像の輝度値を基にトナー平面面積率を算出し、これを用いて１０段階の光沢レベルに区分する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば評価担当者の目視による主観に基づいて各光沢レベルに区分する等、種々の手法により各光沢レベルに区分しても良い。また区分する光沢レベルの数は、１０段階に限らず、９段階以下又は１１段階以上としても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0150】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト７７の内径を４２～４８［ｍｍ］とする場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、該定着ベルト７７の内径を、約１５～６０［ｍｍ］の範囲内において、４４［ｍｍ］よりも小さく、或いは４８［ｍｍ］よりも大きくしても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0151】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト７７（図４）を構成する弾性層８２の厚さを約３００～８００［μｍ］とする場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、弾性層８２の厚さを、例えば約１００～３００［μｍ］や約８００～１０００［μｍ］としても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0152】
さらに上述した第２の実施の形態においては、定着ベルト２７７の膜厚分布曲線に出現する極大値及び極小値の差分値である高さＴ１を１０１［μｍ］未満とする場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、高さＴ１の上限値をこれらの値に応じて定めても良い。この場合、（２）式の関係を満たしていることが望ましい。
【0153】
さらに上述した第２の実施の形態においては、定着ベルト２７７の幅方向に関し、幅方向間隔ＬＡ１を２６［ｍｍ］とする場合に、該幅方向間隔ＬＡ１だけ離れた２箇所の幅計測位置ＰＡにおける膜厚の差分値である幅方向膜厚差Ｔ２を４７［μｍ］以下とする場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、幅方向間隔ＬＡ１を他の種々の値とし、これに応じて幅方向膜厚差Ｔ２の上限値を他の値としても良い。この場合、（４）式の関係を満たしていれば良い。
【0154】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着ユニット５０における上定着ユニット５１の定着ベルト７７について、荷重硬度比率の値を少なくとも０．５６６以上とする場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば下定着ユニット５２の加圧ベルト９７についても、荷重硬度比率の値を少なくとも０．５６６以上としても良い。この場合、定着ベルト７７及び加圧ベルト９７の間で荷重硬度比率の値を一致させても良く、また相違させても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0155】
さらに上述した第１の実施の形態においては、媒体Ｍ（図６）を、基体層ＭＬ１、被覆層ＭＬ２及びＭＬ３が積層された構成とし、且つそれぞれに複数の微細な空孔Ｈ１、Ｈ２及びＨ３を形成する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば媒体Ｍを単層、２層又は４層以上の構成としても良く、そのうちの少なくとも１個の層に複数の微細な空孔を形成しても良い。また媒体Ｍとしては、フィルム状に限定されることは無く、例えば所定の台紙にフィルムを貼り合わせてなる媒体Ｍを使用しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0156】
さらに上述した第１の実施の形態においては、画像形成装置１内に媒体カセット１０を設け、媒体供給ロールＭＲ１（図１）から長尺の媒体Ｍを引き出して供給する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばＡ３サイズやＡ４サイズ等のカット紙でなる媒体Ｍを所定の媒体カセットに収納しておき、当該媒体カセットから１枚ずつ分離しながら供給しても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0157】
さらに上述した第１の実施の形態においては、画像形成装置１（図１）に５個のプロセスユニット３０を設ける場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば画像形成装置１に１個以上４個以下、又は５個以上のプロセスユニット３０を設けても良い。第２の実施の形態についても同様である。
【0158】
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
【0159】
さらに上述した第２の実施の形態においては、環状ベルトとしての定着ベルト２７７と、対向部材としての加圧ベルト９７とによって定着装置としての定着ユニット２５０を構成する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる環状ベルトと、対向部材とによって定着装置を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0160】
本発明は、例えば電子写真方式により媒体上に形成されたトナー画像を定着部により該媒体に定着させる場合に利用できる。
【符号の説明】
【0161】
１、２０１……画像形成装置、３０……プロセスユニット、５０、２５０……定着ユニット、５１……上定着ユニット、５２……下定着ユニット、７１……加圧パッド、７２……駆動ローラ、７７、２７７、２７７Ｊ、２７７Ｋ……定着ベルト、８１……基体、８２……弾性層、８３……表層、９１……加圧パッド、９２……加圧ローラ、９７……加圧ベルト、ＡＲ１……第１荷重領域、ＡＲ２……第２荷重領域、Ｄ……窪み、ＬＡ１……幅方向間隔、ＬＣ１……周方向間隔、Ｍ……媒体、Ｎ……ニップ領域、ＰＡ……幅計測位置、Ｔ１……高さ、Ｔ２……幅方向膜厚差、Ｗ……搬送路、ＷＮ……ニップ幅、α……角度。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】