(57)【要約】【課題】加熱ベルトとしての定着ベルト４１の摺擦層１１として、優れた柔軟性と、高い耐摩耗性とを備えた構成を実現する。【解決手段】摺擦層１１、第一ポリイミド前駆体と、第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層とする。特に、第一ポリイミド前駆体は、所定の焼成温度でのイミド化率が９５〜１００％であり、第二ポリイミド前駆体は、所定の焼成温度でのイミド化率が７０〜９３％である。摺擦層１１として、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体とを混合することで、層全体として高い耐摩耗性とスティックスリップ抑制効果を保持することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属又は耐熱性樹脂からなる基体と、前記基体の内周面に形成され、摺擦部材に摺擦される摺擦層とを有し、所定温度に加熱されることで、その外周面に当接する記録材を加熱する無端状の加熱ベルトであって、
前記摺擦層は、第一ポリイミド前駆体と、前記第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層である、
ことを特徴とする加熱ベルト。
【請求項２】
前記第一ポリイミド前駆体は、所定の焼成温度でのイミド化率が９５〜１００％であり、前記第二ポリイミド前駆体は、前記所定の焼成温度でのイミド化率が７０〜９３％である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱ベルト。
【請求項３】
金属又は耐熱性樹脂からなる基体と、前記基体の内周面に形成され、摺擦部材に摺擦される摺擦層とを有し、所定温度に加熱されることで、その外周面に当接する記録材を加熱する無端状の加熱ベルトであって、
前記摺擦層は、所定の焼成温度でのイミド化率が９５〜１００％である第一ポリイミド前駆体と、前記所定の焼成温度でのイミド化率が７０〜９３％である第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層である、
ことを特徴とする加熱ベルト。
【請求項４】
前記第一ポリイミド前駆体と前記第二ポリイミド前駆体との質量配合比が、（前記第一ポリイミド前駆体）：（前記第二ポリイミド前駆体）＝１：９〜４：６である、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の加熱ベルト。
【請求項５】
前記第二ポリイミド前駆体は、ガラス転移点が前記所定温度と略等しく、
前記第一ポリイミド前駆体は、前記第二ポリイミド前駆体よりもガラス転移点が高い、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の加熱ベルト。
【請求項６】
前記ポリイミド樹脂層は、無機フィラーを含有している、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の加熱ベルト。
【請求項７】
前記摺擦層は、表面の十点平均粗さが２．５〜６．５μｍであり、
前記摺擦層の表面に潤滑剤が塗布される、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の加熱ベルト。
【請求項８】
前記第一ポリイミド前駆体及び前記第二ポリイミド前駆体は、それぞれ芳香族ポリイミド前駆体である、
ことを特徴とする、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の加熱ベルト。
【請求項９】
加熱部材と、
前記加熱部材の内周面に摺擦する摺擦部材と、
前記加熱部材との間で、通過する記録材を加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を備えた加熱装置において、
前記加熱部材は、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載の加熱ベルトである、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
前記摺擦部材は、前記加熱ベルトを加熱するセラミックヒータである、
ことを特徴とする、請求項９に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置で記録材を加熱する加熱装置に用いられる加熱ベルトに関し、詳しくは、加熱ベルトの基体の内周面に摺擦部材と摺擦する摺擦層を形成した構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式などの画像形成装置においては、記録材上にトナー画像を形成し、これを加熱、加圧して記録材にトナー画像を定着させる加熱装置としての定着装置を備える。この定着装置では、記録材に定着された画像を再度加熱して光沢度を調整する場合もある。このような定着装置としては、近年では省エネルギー推進の観点から、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデマンド方式が使用されている。このオンデマンド方式として、熱容量の小さい加熱ベルトとしての定着ベルトを介して記録材を加熱するベルト加熱方式が提案されている。
【０００３】
ベルト加熱方式としては、固定支持された加熱体としてセラミックヒータを定着ベルトの内周面に摺擦させ、定着ベルトとニップ形成部材としての加圧ローラとの間のニップ部に搬送される記録材を加熱する構造が提案されている（特許文献１、２）。このような構造の場合、定着ベルトの内周面とセラミックヒータとの間に摩擦摩耗を生じる。摩擦摩耗の問題を回避する手段として、定着ベルトの内周面に摺擦層を配置する場合がある。この摺擦層は、耐熱性、機械強度、また、スティックスリップと呼ばれる自励振動を抑制するなどの目的で柔軟性が必要となる。
【０００４】
しかし、これらの要件を十分に満足する材料は少なく、ポリイミド樹脂が使用されることが多いが、より高い性能が求められており、種々の改良策が提案されている。例えば、耐摩耗性に優れた摺擦層を得るべく、摺擦層のポリイミド樹脂をイミド化率が９５％〜１００％に設定した構造（特許文献３）、又は、イミド化率が７０〜９３％に設定した構造（特許文献４）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開２００４−０１２６６９号公報
【特許文献４】特開２００１−３４１２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年のより一層のプロセススピードの高速化や、画像形成装置の高耐久化への要求に伴って、セラミックヒータなどの摺擦部材と常に摺擦される定着ベルトの摺擦層には、より一層の耐摩耗性が求められるようになってきている。また、スティックスリップを抑止すべく、摺擦層として柔軟性も要求される。
【０００７】
特許文献３に記載の構造の場合、イミド化率９５％〜１００％のポリイミド樹脂を用いているため、耐摩耗性は十分に確保できる。但し、ポリイミド樹脂の損失弾性率が低いため、摺擦層と摺擦部材との間の潤滑剤が枯渇すると、摺擦によって生じる振動を抑制できず、スティックスリップ由来による異音（鳴き）を発生してしまう可能性がある。
【０００８】
一方、特許文献４に記載の構造の場合、イミド化率７０〜９３％のポリイミド樹脂を用いているため、損失弾性率が高く、スティックスリップは抑止できるものの、耐摩耗性の要求に対しては十分ではない。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、加熱ベルトの摺擦層として、優れた柔軟性と、高い耐摩耗性とを備えた構成を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、金属又は耐熱性樹脂からなる基体と、前記基体の内周面に形成され、摺擦部材に摺擦される摺擦層とを有し、所定温度に加熱されることで、その外周面に当接する記録材を加熱する無端状の加熱ベルトであって、前記摺擦層は、第一ポリイミド前駆体と、前記第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層である、ことを特徴とする加熱ベルトにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、摺擦層が、第一ポリイミド前駆体と、第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層であるため、優れた柔軟性と、高い耐摩耗性とを備えた構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る像加熱装置の概略構成断面図。
【図２】加熱ベルトの概略構成断面図。
【図３】ポリイミド樹脂層を塗装する装置の概略構成図。
【図４】弾性層を形成する装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。まず、本実施形態の加熱装置としての定着装置について図１を用いて説明する。
【００１４】
［定着装置］
本実施形態の定着装置４０は、加熱体としてセラミックヒータ４３を使用したヒータ加熱方式である。即ち、定着装置４０は、加熱部材であり、無端ベルトである加熱ベルト（定着ベルト）４１と、加熱体であり、摺擦部材でもあるセラミックヒータ４３と、摺擦部材であるベルトガイド部材４２と、ニップ部形成部材である加圧ローラ４５と、を備える。
【００１５】
セラミックヒータ４３は、窒化アルミの基板上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布することで抵抗発熱体を形成している。このようなセラミックヒータ４３は、ベルトガイド部材４２の長手方向（記録材搬送後方に直交する幅方向、図１の紙面表裏方向）に沿って成型具備された溝部に嵌入して固定支持されている。また、セラミックヒータ４３は、不図示の手段によって通電され発熱し、所定の設定温度に制御される。セラミックヒータ４３の定着ベルト４１と接触する面は、窒化アルミ基板が摺擦層（不図示）として機能する。
【００１６】
定着ベルト４１は、後述するように、金属又は耐熱性樹脂の基体の内周面にポリイミド樹脂による摺擦層が形成され、使用状態で内周面がベルトガイド部材４２及びセラミックヒータ４３に摺擦される無端ベルトである。なお、本明細書及び特許請求の範囲でベルトと言った場合、フィルム状のものも含む。このような定着ベルト４１は、後述する加圧ローラ４５の回転により従動回転する。このために定着ベルト４１の回転軸方向両端部を、定着装置４０のフレームなどの不図示の固定部分に回転自在に支持している。
【００１７】
また、定着ベルト４１の内部には、ベルトガイド部材４２、セラミックヒータ４３、及び、支持部材４４が配置されている。支持部材４４は、定着ベルト４１の長手方向に配設され、両端部を、定着装置４０のフレームなどの不図示の固定部分に支持されている。そして、支持部材４４にベルトガイド部材４２を支持している。
【００１８】
ベルトガイド部材４２は、耐熱性・断熱性の樹脂によって成型され、支持部材４４に沿って定着ベルト４１の長手方向に配設され、部分円筒面状に形成された外周面を定着ベルト４１の内周面に摺擦させて、定着ベルト４１の回転を案内している。また、ベルトガイド部材４２の一部で、定着ベルト４１の内周面と接触する位置に、セラミックヒータ４３を配置している。定着ベルト４１は、ベルトガイド部材４２にルーズに外嵌させてある。
【００１９】
定着ベルト４１の内周面には、固体成分（コンパウンド）と基油成分（オイル）からなる半固形状潤滑剤（不図示）が塗布され、セラミックヒータ４３と定着ベルト４１の内面摺擦層との摺擦性を確保している。半固形状潤滑剤のコンパウンドとしては、グラファイトや二硫化モリブデンなど固体潤滑剤、酸化亜鉛やシリカなど金属酸化物、ＰＦＰＥやＰＴＦＥなどフッ素樹脂などが挙げられる。これらの材料は全て、粒径が３μｍ程度の粉体としてグリスに添加されている。また、基油成分としては、シリコーンオイルやフルオロシリコーンオイルなど、耐熱性のある高分子樹脂オイルが挙げられる。本実施形態では、グリスを構成するコンパウンドとしてＰＴＦＥ粉体微粒子（粒径３μｍ）、オイルとしてフルオロシリコーンオイルを用いたＨＰ３００（ダウコーニング社製）を使用した。
【００２０】
加圧ローラ４５は、ステンレス製の芯金４５ａにシリコーンゴムの弾性層４５ｂ、離型性向上のためフッ素樹脂チューブの表層４５ｃから構成される。そして、芯金４５ａの両端部を不図示の固定部分に回転自由に支持している。このような加圧ローラ４５は、モータなどの回転駆動装置（不図示）と連結されており、使用時に回転駆動する。
【００２１】
また、支持部材４４の両端部と装置のフレーム側のバネ受け部材（不図示）との間にそれぞれ加圧バネ（不図示）を縮設することで、支持部材４４に加圧ローラ４５に向かう力を付与している。これにより、加圧ローラ４５と定着ベルト４１との間で通過する記録材を加熱するニップ部４６を形成する。
【００２２】
加圧ローラ４５は、回転駆動装置（不図示）と連結されており、定着ベルト４１が加圧ローラ４５に従動回転することで、ニップ部４６で記録材を挟持しつつ搬送する。また、定着ベルト４１は、セラミックヒータ４３により表面を所定温度（例えば２００℃）に加熱される。この所定温度は、定着ベルト４１の表面に設けられた不図示の温度検知手段としてのサーミスタにより検知して、不図示の制御器によりセラミックヒータ４３への通電を制御することで調整される。このように定着ベルト４１の表面を所定温度に温調した状態で、ニップ部４６に未定着トナーｔによって画像が形成された、被加熱体となる記録材Ｐを挟持搬送させる。これにより、定着ベルト４１の外周面に当接する記録材Ｐを加熱することで、記録材Ｐ上のトナー画像が加熱、加圧され、溶融・混色し、その後、冷却されることによって記録材上にトナー画像が定着される。
【００２３】
［定着ベルト］
本実施形態の定着ベルト４１について、図２ないし図４を用いて説明する。定着ベルト４１は、図２に示す様に、内側から、摺擦層１１、基体１２、弾性層１３、接着層１４、表層１５を重ねて形成される無端状のベルトである。
【００２４】
［基体］
基体１２は、定着ベルト４１には耐熱性が要求されるため、耐熱、耐屈曲性に配慮された、金属又は耐熱性樹脂を用いるのが好ましい。例えば、金属基体としては、特開２００２−２５８６４８号公報、国際公開０５／５４９６０号パンフレット、特開２００５―１２１８２５号に開示されたニッケル電鋳製円筒状基体などを用いることができる。具体例としては、９０質量％以上のニッケル−鉄合金に硫黄、リン、炭素などを添加したものが挙げられる。
【００２５】
耐熱性樹脂基体としては、特開２００５―３００９１５号公報、特開２０１０−１３４０９４号公報に開示されたポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などを用いることができる。本実施形態では、国際公開０５／５４９６０で開示されているニッケル−鉄合金からなる内径φ３０ｍｍ、厚み４０μｍ、長さ４００ｍｍの無端金属円筒状基体を用いた。
【００２６】
［弾性層］
弾性層１３は、基体１２の外周面を被覆するシリコーンゴム層である。このような弾性層１３は、ニップ部を通過する記録材にトナーを定着させる際に、トナーをすきまなく包み込むように機能する。かかる機能を発現させる上で、弾性層１３は、特に限定しないが、加工性を鑑み付加硬化型シリコーンゴムを硬化させたものとすることが好ましい。また、後述するフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができるからである。
【００２７】
一般に、付加硬化型シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のアルケニル基との反応によって架橋構造を形成させる。
【００２８】
このような弾性層１３は、定着部材に熱伝導性の向上、補強、耐熱性の向上等のためにフィラーを含んでいてもよい。特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性であることが好ましい。具体的には、無機物、特に金属、金属化合物等を挙げることができる。
【００２９】
高熱伝導性フィラーの具体例は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などが挙げられる。或いは、シリカ（ＳｉＯ２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）なども挙げられる。
【００３０】
これらは単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は取り扱い上、および分散性の観点から１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。また、形状は球状、粉砕状、針状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性の観点から球状のものが好ましい。
【００３１】
定着ベルト４１の表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、シリコーンゴム層の厚みの好ましい範囲は１００μｍ以上５００μｍ以下、特には２００μｍ以上４００μｍ以下が好ましい。
【００３２】
このような弾性層１３の形成について、図３を用いて説明する。図３は、基体１２上に弾性層１３を形成する工程の一例であり、所謂リングコート法を用いる方法を説明するための模式図である。保持体３１上には、モータ３２により回転駆動される基体１２を保持する。付加硬化型シリコーンゴムとフィラーとが配合された付加硬化型シリコーンゴム組成物をモータ３５により駆動されるシリンダーポンプ３６に充填し、圧送する。そして、付加硬化型シリコーンゴム組成物を塗工ヘッド３３内側に配置する塗布液供給ノズル（不図示）から、基体１２の周面に塗布する。ここで、基体１２は、内部に挿入され、モータ３２に駆動連結された円筒状芯金に外嵌固定している。
【００３３】
塗布と同時に基体１２を、保持体３１を図３の左右方向に移動させるモータ３４を駆動して、図３の右方向に一定速度で移動させることで、付加硬化型シリコーンゴム組成物の塗膜を基体１２の周面に形成することができる。この塗膜の厚みは、塗布液供給ノズルと基体１２とのクリアランス、シリコーンゴム組成物の供給速度、基体１２の移動速度、などによって制御することができる。基体１２上に形成された付加硬化型シリコーンゴム組成物層は、電気炉などの加熱手段によって一定時間加熱して、架橋反応を進行させることにより、上述のシリコーンゴムの弾性層１３とすることができる。
【００３４】
［表層］
表層１５は、フッ素樹脂層である。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等が挙げられる。表層１５は、このような樹脂をチューブ状に成形したものである。成形性、トナー離型性、定着ベルトとしての表面硬度、などを考慮して材質、厚み、被覆方法、などを選定することができる。表層１５によりトナーが定着ベルト４１に付着しにくくしている。このような表層１５は、弾性層１３上にシリコーンによる接着層１４を介して配置される。
【００３５】
また、表層１５は、上述の例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。また、厚さは、５０μｍ以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム層の弾性を維持し、定着部材としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。更に、表層１５であるフッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることができる。
【００３６】
このような表層１５は、次のように形成される。上述した弾性層１３上の表面に、付加硬化型シリコーンゴム接着剤（接着層１４）を塗布する。そして、この外面に、フッ素樹脂層としての表層１５を被覆し、積層させる。被覆方法は特に限定されないが、付加型シリコーンゴム接着剤を潤滑材として被覆する方法や、フッ素樹脂チューブを外側から拡張し、被覆する方法等を用いることができる。
【００３７】
不図示の手段を用いて、硬化シリコーンゴム層とフッ素樹脂層との間に残った、余剰の付加硬化型シリコーンゴム接着剤を、扱き出すことで除去する。扱き出した後の接着層の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
弾性層１３に表層１５を固定している接着層１４は、弾性層１３の表面に塗布した付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化物からなっている。そして、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、アクリロキシ基、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）、エポキシ基、アルコキシシリル基等の官能基を有するシランに代表される自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを含む。次に、電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断する。
【００３９】
［摺擦層］
摺擦層１１は、ポリイミド樹脂層である。例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を、基体１２の内周面に塗布、乾燥、加熱し、脱水閉環反応により形成される。
【００４０】
このポリイミド樹脂層は、第一ポリイミド前駆体と、第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されている。第一ポリイミド前駆体は、所定の焼成温度（例えば２５０℃）でイミド化率が９５〜１００％になり、第二ポリイミド前駆体は、所定の焼成温度（例えば２５０℃）でイミド化率が７０〜９３％になる。そして、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミドの前駆体とを混合し、所定の焼成温度条件で焼成することで成膜されている。
【００４１】
また、本実施形態の場合、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体との質量配合比を、（第一ポリイミド前駆体）：（第二ポリイミド前駆体）＝１：９〜４：６としている。また、第二ポリイミド前駆体は、ガラス転移点Ｔｇ２が、上述した定着ベルト４１の温調温度である所定温度Ｔと略等しい。ここで、Ｔｇ２は、Ｔ−２０℃以上、Ｔ＋２０℃以下の範囲とする。第一ポリイミド前駆体は、ガラス転移点Ｔｇ１が第二ポリイミド前駆体のガラス転移点Ｔｇ２よりも高いものとする。
【００４２】
ポリイミドのような粘弾性物質は、ガラス転移点を超える温度領域において貯蔵弾性率（Ｅ’）が減少し、損失弾性率（Ｅ”）が増加する。一般的にイミド化率が上昇するとガラス転移点（ｔｇ）が上昇することが知られている。例えば、Ｕ−ワニスＳ（宇部興産株式会社製）を前駆体として用いて、イミド化率を９５〜１００％の状態になるように作製したポリイミドのＴｇ１は３５９℃となっている。これに対して、イミド化率が７０〜９３％の状態になるように作製したポリイミドのＴｇ２は２１０℃となっている。
【００４３】
イミド化率が９５〜１００％の状態で作製したポリイミドのＴｇ１は画像形成装置稼働時の定着装置の定着ベルトの表面温度（所定温度）と比較すると高い数値である。このため、第一ポリイミドで摺擦層を形成した場合には、定着装置の実使用条件下の温度では、摺擦層はガラス転移点に達しない。従って、貯蔵弾性率が高い状態を保ち、剛直であるため、耐摩耗性に富むが、損失弾性率が低いので、スティックスリップのような自励振動を抑制する効果が小さくなってしまう。
【００４４】
一方、イミド化率が７０〜９３％の状態で作製したポリイミドのＴｇ２は、上述の所定温度と近郊する温度となるため、第二ポリイミドで摺擦層を形成した場合には、実使用条件下で摺擦層はガラス転移点付近の温度領域となっている。従って、貯蔵弾性率が低い状態であるので、耐摩耗性には乏しいが、損失弾性率が高くなるため、スティックスリップを抑制する効果が大きくなる。
【００４５】
したがって、摺擦層１１として、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体とを溶液状態で混合することで、互いに相溶し、その結果、層全体として高い耐摩耗性とスティックスリップ抑制効果を保持することが可能となる。また、スティックスリップと摺擦層１１の削れによる基材露出とではスティックスリップが寿命律速になることが多い。このため、第一ポリイミド前駆体よりも第二ポリイミド前駆体の質量配合比を多めにすることで定着ベルト、及び、定着装置全体としてはより長寿命化する。
【００４６】
なお、上述のポリイミド樹脂層は、二硫化モリブデンなどの無機フィラーを含有することが好ましい。このように無機フィラーを含有させることで、摺擦層１１の表面が粗くなり、セラミックヒータ４３などの摺擦部材との接触面積を減少させることができると共に、無機フィラーが個体潤滑剤として作用する。この結果、耐摩耗性を向上させられ、また、スティックスリップをより抑制できる。また、摺擦層１１は、表面の十点平均粗さを２．５〜６．５μｍとすることが好ましい。これにより、摺擦部材との接触面積を減少させることができると共に、摺擦層１１の表面に塗布された潤滑剤が滞在し易くなることで、スティックスリップをより抑制できる。
【００４７】
次に、上述のようなポリイミド樹脂についてより詳しく説明する。第一ポリイミド前駆体及び第二ポリイミド前駆体は、それぞれ芳香族ポリイミド前駆体とすることが好ましい。このために、それぞれのポリイミド前駆体は、例えば、芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとからなる。
【００４８】
芳香族テトラカルボン酸の代表例としては次のようなものが上げられる。ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４‘−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４‘−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、などが挙げられる。これら芳香族テトラカルボン酸は、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
【００４９】
［第一ポリイミド前駆体］
第一ポリイミド前駆体としては、低い焼成温度でもイミド化率が高くなる構造のポリイミドが適している。このようなポリイミド樹脂としては、芳香族ジアミンのベンゼン環の間にエーテル結合やカルボニル結合などをはさみ、流動性を持たせるとともにイミド基の濃度を下げることが有効である。本実施形態では、上述の芳香族テトラカルボン酸として３，３‘，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとして４，４‘−ジアミノジフェニルエーテルとからなるポリイミド前駆体溶液を第一ポリイミド前駆体として扱う。この構成からなるポリイミド前駆体は２５０℃で焼成した場合、イミド化率は９５〜１００％の値を示す。
【００５０】
［第二ポリイミド前駆体］
第二ポリイミド前駆体としては、低い焼成温度ではイミド化率が低いままでいることが要求される。このようなポリイミド樹脂としては、結晶性が高く、イミド基の濃度が高いものが適しているので、芳香族ジアミンのベンゼン環の間には脂肪族のＣ−Ｈ基などは出来るだけ少ない方がよい。本実施形態では、上述の芳香族テトラカルボン酸として３，３‘，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとしてパラフェニレンジアミン又はベンジジンなどからなるポリイミド前駆体溶液を第二ポリイミド前駆体として扱う。これらの構成からなるポリイミド前駆体は２５０℃で焼成した場合、イミド化率は７０〜９３％の値を示す。これら芳香族ジアミンは、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
【００５１】
［ポリイミド前駆体溶液］
このような第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されるポリイミド樹脂を基体１２の内周面に塗布できるように、これらポリイミド前駆体を有機極性溶媒で反応させてポリイミド前駆体溶液とする。有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノール、Ｏ−，Ｍ−，Ｐ−クレゾール、などが挙げられる。本実施形態では、第一ポリイミド前駆体のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液と、芳香族ジアミンとしてパラフェニレンジアミンを用いた第二ポリイミド前駆体のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を一定比率で混合したものをポリイミド前駆体溶液とした。前者はＵ−ワニスＡ（宇部興産株式会社製）、後者はＵ−ワニスＳ（宇部興産株式会社製）として入手できるものである。
【００５２】
このようなポリイミド樹脂層は、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比が、上述したように１：９〜４：６の間であることが望ましい。この範囲外では充分な耐摩耗性とスティクスリップ抑制効果が確保できない。本実施形態では、上記範囲に抑えるためにＵ−ワニスＡ及びＵ−ワニスＳのブレンド比で調整した。
【００５３】
また、上述したように、熱伝導性付与或いは耐摩耗性付与を目的とした無機フィラーを含有することができる。無機フィラーとしては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）などが挙げられる。また、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、グラファイト、窒化チタン（ＴｉＮ）、マイカ（雲母）、合成マイカなども挙げられる。
【００５４】
［摺擦層の形成］
次に、上述のようなポリイミド樹脂による摺擦層１１の形成について、図４を用いて説明する。一般的に、ポリイミド樹脂層の形成は、上述のようなポリイミド前駆体溶液をキャスト等によって形成することが知られている。本実施形態においても、上述のポリイミド前駆体溶液を基体１２の内周面に塗工、乾燥、加熱し、脱水閉環反応によりポリイミド樹脂摺擦層が形成される。
【００５５】
塗工方法はディップ法、リングコート法等公知の方法が可能である。本実施形態では以下に示すリングコート法を用いた。図４に示すリングコート法塗工装置２０は、基盤２１上に互いに平行な支柱２０１、２０２を配置している。支柱２０１上には、塗工ヘッド２２ａが固定されており、塗工液供給装置が接続（図示せず）されている。塗工ヘッド２２ａは、円柱状に形成され、塗工液供給装置からの供給路を中心部に配置し、外周面に支柱２０１と平行な複数のスリットが形成されている。そして、この供給路から複数のスリットに向かって放射状に複数の分岐路が形成されている。したがって、塗工液供給装置からの供給された塗工液（ポリイミド前駆体溶液）は、塗工ヘッド２２ａの外周面を覆うようにスリットから排出される。
【００５６】
支柱２０２には、ワーク移動装置２６が支柱２０２に沿って移動自在に支持されている。ワーク移動装置２６は、支柱２０２に設けられたモータ２７の回転駆動により支柱２０２に沿って図４の上下に移動する。ワーク移動装置２６の先端には、基体１２を保持するワークハンド２５が配置されている。したがって、ワークハンド２５に保持された基体１２は、ワークハンド２５と共にワーク移動装置２６により、図４の上下に移動する。
【００５７】
基体１２の内周面に塗工液を塗布するには、塗工液供給装置から塗工ヘッド２２ａの外周囲に塗工液であるポリイミド前駆体溶液を供給しつつ、基体１２を塗工ヘッド２２ａの外周に沿って移動させる。これにより、基体１２の内周面全体に亙ってほぼ均等に、塗工液を塗布できる。この装置において、塗工液の厚さは塗布量によって決定し、塗工液の供給速度、ワーク移動装置２６の移動速度を変更することで任意の塗布量を得ることができる。
【００５８】
このように基体１２の内面に形成されたポリイミド前駆体溶液は、電気炉などの加熱手段によって一定時間加熱して、架橋反応を進行させることにより、ポリイミド樹脂の摺擦層１１とすることができる。この時の焼成温度は前述した理由で、第一ポリイミド樹脂のイミド化率が９５〜１００％、第二ポリイミド樹脂のイミド化率が７０〜９３％になるような設定温度としなければならない。
【００５９】
また、摺擦層１１を形成した後に、摺擦層１１の表面に粗し加工を行うと、定着ベルト４１の内面の摺擦層１１とセラミックヒータ４３との接触面積が減少し、かつ凹部分に潤滑剤が滞在しやすくなるため、より長寿命化が望まれる。この時の摺擦層１１の表面の十点平均粗さは、前述したように、２．５〜６．５μｍ程度が望ましい。
【００６０】
また、上述のイミド化率は、反応生成したイミド環の量と、完全に反応が完結したときのイミド環の量の比である。本実施形態では、イミド化率の測定は次のように行った。まず、樹脂層の表面のＦＴＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｏｒｙ）／ＡＴＲ（Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定を行う。次に、イミド環のＣ＝Ｏ振動に基つく１７７３ｃｍ−１付近のピークの吸光度とイミド基Ｃ−Ｎ伸縮振動に基づく１３６６ｃｍ−１付近のピークの吸光度の比を求める。そして、そのポリイミド樹脂と同じポリイミド樹脂を４００℃で焼成したときのイミド化率を１００％と仮定して求める。まとめると次式のようになる。
イミド化率〔％〕＝（ａ／ｂ）／（Ａ／Ｂ）×１００
ａ：１７７３ｃｍ−１付近のピークの吸光度
ｂ：１３６６ｃｍ−１付近のピークの吸光度
Ａ：４００℃焼成時の１７７３ｃｍ−１付近のピークの吸光度
Ｂ：４００℃焼成時の１３６６ｃｍ−１付近のピークの吸光度
【００６１】
また、前述の通り、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体は、芳香族ジアミンの構造に特徴があるため、その差異部分を元に第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比の推定が可能である。例えば、本実施形態のように第一ポリイミド前駆体をＵ−ワニスＡ、第二ポリイミド前駆体をＵ−ワニスＳとした場合、次のように求めることができる。即ち、ベンゼン環の骨格構造に由来するピークが隣接のエーテル結合の有無の差で１４９９ｃｍ−１と１５１６ｃｍ−１の二つに分かれているのが確認でき、この二つのピークの比率で求めることができる。
（第一ポリイミド前駆体の質量）：（第二ポリイミド前駆体の質量）＝（ｃ／Ｃ）：（ｄ／Ｄ）
ｃ：第一ポリイミド前駆体由来のベンゼン環ピーク吸光度（本実施形態では１４９９ｃｍ−１）
ｄ：第二ポリイミド前駆体由来のベンゼン環ピーク吸光度（本実施形態では１５１６ｃｍ−１）
Ｃ：第一ポリイミド前駆体単体で作成したポリイミド樹脂層のｃの波数のピーク吸光度
Ｄ：第二ポリイミド前駆体単体で作成したポリイミド樹脂層のｄの波数のピーク吸光度
【００６２】
本実施形態の場合、上述のように、摺擦層１１が第一ポリイミド前駆体と、第一ポリイミド前駆体よりも損失弾性率が大きい第二ポリイミド前駆体とを混合して形成されたポリイミド樹脂層である。このため、優れた柔軟性と、高い耐摩耗性とを備えた構成を実現できる。特に、それぞれのポリイミド前駆体のイミド化率を上述のように規制しているため、第一ポリイミド前駆体に第二ポリイミド前駆体を配合することにより摺擦層１１全体としての損失弾性率が増加し、スティックスリップ抑制効果が働く。また、柔軟性が増加したことにより基体１２にかかる機械的ストレスも緩和する。更に、損失弾性率が小さい第一ポリイミド前駆体が配合されているため、耐摩耗性を高くできる。この結果、定着ベルト４１全体の耐久性が向上する。
【００６３】
［効果の確認］
このような本実施形態の効果を確認するために行った各種試験、評価及びその結果について、以下の実施例１ないし３を用いて説明する。まず、各実施例と比較例の各サンプルの定着ベルトの摺擦層１１の構成、及び、各試験及び評価の結果を表１に示す。なお、表１では、各サンプルの摺擦層１１の、第一ポリイミド前駆体と第２ポリイミド前駆体との質量配合比、ポリイミド前駆体の焼成温度、無機フィラーの有無、表面の十点平均粗さＲｚ（μｍ）を示している。
【００６４】
【表１】
2014081470.tif 000003
【００６５】
［実施例１］
実施例１では、定着ベルト４１を以下のように形成した。即ち、ニッケル−鉄合金からなる内径φ３０ｍｍ、厚さ４０μｍ、長さ４００ｍｍの基体１２の内周面に、上述の表１に示すポリイミド樹脂の摺擦層１１を厚さ１５μｍで形成した。更に３００μｍ厚のシリコーンゴムの弾性層１３、４０μｍ厚のＰＦＡチューブの表層１５を５μｍ厚のシリコーンの接着層１４を介して積層した定着ベルト４１を作成した。
【００６６】
第一ポリイミド前駆体としてはＵ−ワニスＡ（宇部興産株式会社製）、第二ポリイミド前駆体としてはＵ−ワニスＳ（宇部興産株式会社製）を用いた。ここで、Ｕ−ワニスＡは芳香族テトラカルボン酸としてピロメリット酸二無水物、芳香族ジアミンとして４，４‘−ジアミノジフェニルエーテルを用いているポリイミド前駆体溶液である。Ｕ−ワニスＳは芳香族テトラカルボン酸としてピロメリット酸二無水物、パラフェニレンジアミンを用いているポリイミド前駆体溶液である。
【００６７】
摺擦層１１の成膜時の焼成温度は、２５０℃又は３００℃とした。ここで、２５０℃という焼成温度は、第一ポリイミド前駆体のイミド化率が１００％、第二ポリイミド前駆体のイミド化率が８８％になる温度条件である。一方、３００℃という焼成温度は、第一ポリイミド前駆体のイミド化率が１００％、第二ポリイミド前駆体のイミド化率が９７％になる焼成温度条件である。
【００６８】
また、２５０℃で焼成した第一ポリイミド前駆体の損失弾性率は１．０×１０７Ｐａ（測定温度は画像形成時の使用上温度である２００℃時）、第二ポリイミド前駆体の損失弾性率は３．７×１０７Ｐａ（２００℃時）であった。また、３００℃で焼成した第一ポリイミド前駆体の損失弾性率は１．０×１０７Ｐａ（２００℃時）、第二ポリイミド前駆体の損失弾性率は１．９×１０７Ｐａ（２００℃時）であった。このように作成した各摺擦層を有する定着ベルトのサンプルを上述の表１に示す。実施例１では、表１の実施例１−１、１−２、サンプルＡ〜Ｊを対象として、以下の耐摩耗性評価、各種耐久試験を行った。
【００６９】
［耐摩耗性評価］
実機における摺擦層の耐摩耗性はその引っかき強度と関係している。引っかき強度の低い摺擦層は摩耗スピードが速い為、実機においてはその摩耗紛による負荷トルク上昇スピードが速く、早期に紙搬送不良を発生する。
【００７０】
各摺擦層の引っかき強度は、各サンプルの定着ベルトの内周面の一部をサンプル研磨部として、それぞれの樹脂層の耐摩耗性を、直線往復摺動試験機（フリクションプレーヤーＦＲＰ−２１００、レスカ社製）を用いて評価した。接触子にはΦ３／１６インチのアルミナボールを用い、２００℃の環境下で摺擦層の表面を接触子で押圧、２００ｍｍ／ｓｅｃのスピードで３０ｍｍの幅で３００回往復後の表面の削れ状態を観察した。荷重は５０ｇ刻みで増加してゆき、削れが基材に到達している荷重をその摺擦層の引っかき強度とした。結果は表１に示す。
【００７１】
表１から明らかなように、実施例１−１、１−２はいずれも、第一ポリイミド前駆体と、第二ポリイミド前駆体とを含んでおり、それぞれ単独のポリイミド前駆体からなるＡ、Ｄ、Ｅ、Ｊよりも高い引っかき強度を示した。同じ焼成温度条件内（Ａ、Ｂ、Ｃ、実施例１−１、実施例１−２、Ｄ）だけで比較すると、全体として第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の配合比が１：９〜４：６の領域で引っかき強度が極大を迎えるという結果が得られた。
【００７２】
また、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比が同じもの同士で焼成温度が２５０℃のものと３００℃のもの（ＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧ、実施例１−１とＨ、実施例１−２とＩ、ＤとＪ）とを比較する。すると、焼成温度が高いものの方が、引っかき強度に関しては高いという値が得られた。これは焼成温度を上げたことによりイミド化率が７０〜９３％程度の第二ポリイミドのイミド化率が上昇し、耐摩耗性が上昇したためであると考えられる。
【００７３】
［空回転加速耐久試験］
上述の各サンプルの定着ベルトを図１に示したような定着装置に装着し、これを用いて空回転耐久試験を以下のように行った。まず、定着装置のヒータ温度を２４０℃に制御しながら、所定の加圧力で加圧ローラを定着ベルトに押し付け、定着ベルトを加圧ローラに従動回転させた。加圧ローラとしては、厚さ３ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層に４０μｍのＰＦＡチューブを被覆したφ３０ｍｍの加圧ローラを用いた。空回転耐久試験においては、加圧力は３１３Ｎ、ニップ部は幅８ｍｍ×長さ３１０ｍｍであり、定着ベルトの表面速度は２４６ｍｍ／ｓとなる条件に定めた。また、セラミックヒータ４３の摺擦層表面にすべりを良くするために潤滑剤としてＨＰ３００（ダウコーニング社製）を０．２ｇ塗布し試験した。
【００７４】
この試験条件の潤滑剤塗布量は通常の製品仕様よりも遥かに少ない塗布量となっており、かつ、温調温度も製品仕様より高く潤滑剤が気化しやすいため、潤滑剤が枯渇しやすく、スティックスリップが発生しやすい過酷な試験条件となっている。この空回転耐久試験のもとで、スティックスリップによる異音（鳴き）が発生するまで間の時間を測定し耐久時間とした。
【００７５】
ここで、空回転加速耐久試験と実機での通紙耐久試験との相関を検討した。すると、空回転加速耐久試験で４００分以上耐久してもスティックスリップが発生しないものに関しては、実機での通紙耐久試験で累積３０万枚以上通紙できる耐久性を有することが確認できた。したがって、定着ベルトの設定寿命を累積通紙枚数３０万枚とし、空回転加速耐久試験で４００分を超えるものについては、４００分を超えたところで試験を終了した。結果は表１に示す。
【００７６】
表１から明らかなように、第二ポリイミド前駆体の配合比が多いほどスティックスリップの発生が抑制された。また、焼成温度が２５０℃の状態で、（第二ポリイミド前駆体）／（第一ポリイミド前駆体＋第二ポリイミド前駆体）の質量配合比が０．６を超えるポリイミド樹脂層に関してはいずれも耐久時間が４００分を超えた。したがって、スティックスリップ抑制の観点からは、（第二ポリイミド前駆体）／（第一ポリイミド前駆体＋第二ポリイミド前駆体）≧０．６の質量配合比であることが望ましい。
【００７７】
第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比が同じもの同士で焼成温度が２５０℃のものと３００℃のもの（ＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧ、実施例１−１とＨ、実施例１−２とＩ、ＤとＪ）とを比較する。すると、焼成温度が高いものの方が、スティックスリップが発生しやすくなる傾向が見られた。これは焼成温度を上げたことにより損失弾性率が低下したためであると考えられる。
【００７８】
［実機通紙耐久試験］
更に、別の耐久試験として、図１に示したような定着装置をキヤノン株式会社製フルカラーＬＢＰ「ＬＢＰ−５９００」に搭載して、連続して３０万枚の画像形成を行うことで、用紙の通紙枚数に対する耐久試験を行った。加圧力は２５０Ｎ、ニップ部は８ｍｍ×３１０ｍｍであり、定着温度１９０℃、プロセススピードは１８０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。また、定着ベルトの摺擦層とセラミックヒータとの間のすべりを良くするために潤滑剤としてＨＰ３００（ダウコーニング社製）をセラミックヒータの表面に１．５ｇ塗布し試験した。結果は表１に示す。なお、表１で数字の後に示す「ｋ」は「×１０００」であることを示しており、例えば、「５０ｋ」とは「５０×１０００」、即ち、通紙枚数が５万枚であることを示す。
【００７９】
表１から明らかなように、実施例１−１、１−２の定着ベルトを用いたものはトラブルなく３０万枚の耐久試験を終了した。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの定着ベルトを用いたものは、スティックスリップによる異音（鳴き）が発生し耐久試験を途中で終了した。これは第一ポリイミド前駆体の質量配合比が大きいことにより損失弾性率が低くなったためであると考えられる。
【００８０】
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに関しては焼成温度を３００℃にした状態であり、焼成温度を２５０℃にした同条件（Ａ、Ｂ、Ｃ、実施例１−１）のものより損失弾性率が低下しているため、スティックスリップに関して短寿命化の方向に変化している。Ｄに関しては、第二ポリイミド前駆体のみで成膜された定着ベルトの耐久テストになっており、こちらに関しては２２万枚の段階で内面削れによる基材露出が発生し、最終的にスリップが発生して画像不良となったことが確認された。
【００８１】
また、Ｉ、Ｊに関しては、２５万枚の段階で基材割れが発生してしまい、その時点で耐久試験を終了した。これは成膜時の焼成温度が３００℃と高いことによって、ニッケル−鉄合金からなる基体の疲労強度が低下したことが原因であると考えられる。
【００８２】
以上に示したように、本発明によれば、耐摩耗性とスティックスリップ抑制効果を両立することがわかった。その際、第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体との質量配合比が１：９〜４：６となるように配合すると、耐摩耗性とスティックスリップ抑制効果の両立という点でより効果的な摺擦層が形成され、長寿命となることがわかった。
【００８３】
［実施例２］
実施例２では、実施例１から定着ベルトのポリイミド樹脂のみ変更し、同様の評価項目にて試験を行った。本実施例では、ポリイミド前駆体溶液に無機フィラーとして二硫化モリブデンＬＭ−１１（大東潤滑株式会社製）を配合した。このように作成した各摺擦層を有する定着ベルトのサンプルを上述の表１に示す。実施例２では、表１の実施例２−１、２−２、サンプルＫ〜Ｎを対象として、実施例１と同様に耐摩耗性評価、各種耐久試験を行った。結果は表１に示す。
【００８４】
第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比が同一で、二硫化モリブデンを配合したものとしていないもの（ＡとＫ、ＢとＬ、ＣとＭ、実施例１−１と実施例２−１、実施例１−２と実施例２−２、ＤとＮ）とを比較する。すると、耐摩耗性評価においては二硫化モリブデンを配合したものの方が引っかき強度が強くなる傾向が見られた。これは、ポリイミド樹脂層から脱落した二硫化モリブデンが固体潤滑材として作用し、ポリイミド樹脂層の摩耗を抑制したためである。
【００８５】
また、空回転加速耐久試験と実機通紙耐久試験においては、二硫化モリブデンを配合している方が、スティックスリップの発生を抑制できる傾向が見られた。これは、二硫化モリブデンを配合したことによりポリイミド樹脂層の表面が粗くなり、ポリイミド樹脂層とセラミックヒータとの接触面積が減少したこと、ポリイミド樹脂層から脱落した二硫化モリブデンが固体潤滑材として作用したことなどが要因としてあげられる。
【００８６】
以上に示したように、ポリイミド樹脂に無機フィラーを配合することは、耐摩耗性向上とスティックスリップ抑制に効果的であることがわかった。
【００８７】
［実施例３］
実施例３では、実施例１から定着ベルトのポリイミド樹脂のみ変更し、同様の評価項目にて試験を行った。本実施例では、定着ベルトを作成後、粗し加工により摺擦層の表面粗さ（十点平均粗さＲｚ）を調整した。このように作成した各摺擦層を有する定着ベルトのサンプルを上述の表１に示す。実施例３では、表１の実施例３−１、３−２、サンプルＯ〜Ｒを対象として、実施例１と同様に耐摩耗性評価、各種耐久試験を行った。結果は表１に示す。
【００８８】
第一ポリイミド前駆体と第二ポリイミド前駆体の質量配合比が同一で、摺擦層表面のＲｚが１．０μｍ付近と４．５μｍ付近（ＡとＯ、ＢとＰ、ＣとＱ、実施例１−１と実施例３−１、実施例１−２と実施例３−２、ＤとＲ）とを比較する。すると、耐摩耗性評価においては粗さによる引っかき強度の変化は見られなかったものの、空回転加速耐久試験と実機通紙耐久試験においては、十点平均粗さが４．５μｍ付近のものの方が、スティックスリップの発生を抑制できる傾向が見られた。これは、粗し加工によって定着ベルトの内面のポリイミド樹脂層とセラミックヒータとの接触面積が減少したこと、また、加工によって生じた凹部分に塗布した潤滑剤が滞在しやすくなったことなどが要因としてあげられる。
【００８９】
以上に示したように、ポリイミド樹脂層の粗し加工を行うことは、スティックスリップの抑制に効果的であることがわかった。また、その時の粗し加工を行う時の目安としては、本発明者らが検討した結果、ポリイミド樹脂層の十点平均粗さが２．５〜６．５μｍ程度が最適であり、その領域から外れると粗し加工の効果が得られなかった。
【００９０】
［他の実施形態］
上述の実施形態では、セラミックヒータを用いた定着装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、ベルトの内周面が使用状態で摺擦される構成であれば、セラミックヒータ以外の（材質が異なる）ヒータを使用した場合にも適用できる。また、加熱方式がＩＨ方式の場合などの定着装置及び、これに使用される加熱ベルト（フィルムを含む）にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１１・・・摺擦層、１２・・・基体、１３・・・弾性層、１４・・・接着層、１５・・・表層、４０・・・定着装置（加熱装置）、４１・・・定着ベルト（加熱ベルト）、４２・・・ベルトガイド部材（摺擦部材）、４３・・・セラミックヒータ（摺擦部材）、４５・・・加圧ローラ（ニップ部形成部材）、４６・・・ニップ部、Ｐ・・・記録材、ｔ・・・未定着トナー画像
【図１】
2014081470.tif 000004
【図２】
2014081470.tif 000005
【図３】
2014081470.tif 000006
【図４】
2014081470.tif 000007