(57)【要約】【課題】表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれている定着部材と比べ、耐摩耗性が高い定着部材を提供する。【解決手段】定着部材６２は、少なくとも樹脂及び導電剤を含み、第１の帯状部分４と、前記第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分６とを有する管状の表面層３を備え、前記第１の帯状部分と前記第２の帯状部分とが、それぞれ前記表面層の周方向に沿って配置され、且つ、幅方向に交互に配置されている。好ましくは、第１の回転体及び第２の回転体のうち一方の回転体のみが前記定着部材を含み、記録媒体の未定着のトナー像を有する面とは反対側の面を定着部材の外周面と接触させる。【選択図】図４
2011027790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂及び導電剤を含み、第１の帯状部分と、前記第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分とを有する管状の表面層を備え、
前記第１の帯状部分と前記第２の帯状部分とが、それぞれ前記表面層の周方向に沿って配置され、且つ、幅方向に交互に配置されている定着部材。
【請求項２】
前記第２の帯状部分の幅が、前記第１の帯状部分の幅よりも広い請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
前記導電剤が前記第１の帯状部分に含まれ、前記第２の帯状部分には含まれていない請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
【請求項４】
回転駆動する第１の回転体と、
前記第１の回転体と互いの外周面が接触して配置され、当該第１の回転体の回転に伴って回転する第２の回転体と、
未定着のトナー像を有する記録媒体を前記第１の回転体と前記第２の回転体とが接触する領域に通過させるときに、前記第１の回転体又は前記第２の回転体を介して前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱する加熱手段と、を備え、
前記第１の回転体及び前記第２の回転体のうち少なくとも一方の回転体が請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の定着部材を含む定着装置。
【請求項５】
前記第１の回転体及び前記第２の回転体のうち一方の回転体のみが前記定着部材を含み、前記定着部材の外周面を前記記録媒体の前記未定着のトナー像を有する面とは反対側の面と接触させる請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記潜像をトナーを含む現像剤によって現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段であって、請求項４又は請求項５に記載の定着装置を含む定着手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる複写機等の画像形成装置では、加熱定着法が広く採用されている。この加熱定着法に用いる定着装置として、例えば、無端ベルトである定着ベルトの外周面を定着ロールの外周面に押圧して接触領域を形成し、定着ベルトと定着ロールとの接触領域に、用紙等の記録媒体を挟み込んだ状態で通過させるベルト挟込方式が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
前記定着ロール及び定着ベルトの表面層には、トナーの離型性の観点から、フッ素系等の絶縁性樹脂が用いられているが、画像形成装置の転写方式によっては画像形成された記録用紙上の電荷量が多く残された状態で定着ベルトと定着ロールとの接触領域に入る場合がある。この場合には、記録用紙の定着ロールからの剥離に伴って、記録用紙上の電荷が用紙後端から絶縁性の定着ロールの表面の一部分に移って筋状に帯電及び保存されると共に、定着ロールがさらに１回転した後に、画像形成された記録用紙上のトナーの一部が前記定着ロール上の帯電した部分に静電気力によって転移し、この定着ロール上に転移したトナーが再び記録用紙上に定着され、定着ロールの回転周期で筋状の画像が発生する、いわゆる静電オフセットが発生し易い。また、この静電オフセットは記録用紙の通過速度が速いほど発生し易い。
【０００４】
静電オフセットを低減させるためには、定着ロールの表面の離型層又は定着ベルトの表面の離型層を半導電性化することで、記録用紙からの電荷が蓄積されずに余剰電荷を逃げ易くすることが効果的である。例えば、表面の離型層が半導電性化された定着ベルトが開示されている（特許文献２参照）。
一方、紙しわを防ぐために、記録用紙の両端部の搬送速度が中央部に比べて若干速くなるように構成し、定着ロールの表面層の記録用紙に対する摩擦係数よりも定着ベルトの表面層側の用紙に対する摩擦係数を低くなるように設定することによって、時間の経過に伴って摺動部材と定着ベルトの内面の摺動抵抗が変動しても、定着ロールによる記録用紙の搬送能力の安定化を図り、長期にわたり紙しわや画像ずれ等のない画像形成を図ることが提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
また、ポリイミド樹脂の管状物で構成された基材の表面に接着補強層としてのプライマー層を介してフッ素樹脂層が設けられるとともに、このフッ素樹脂層中に、平均粒子径が５μｍ以上２５μｍ以下の無機粒子状物質と導電性物質とを配合した定着ベルト（特許文献４）、定着ベルトの内面に接触して定着ベルトを滑らせるシート材が、接地された導電層を有する定着装置（特許文献５）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報
【特許文献２】特許第３２１５２３０号公報
【特許文献３】特開２００５−７０４５３号公報
【特許文献４】特開２００５−２５８４３２号公報
【特許文献５】特開２００８−２０３４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれている定着部材と比べ、耐摩耗性が高い定着部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１の発明は、少なくとも樹脂及び導電剤を含み、第１の帯状部分と、前記第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分とを有する管状の表面層を備え、前記第１の帯状部分と前記第２の帯状部分とが、それぞれ前記表面層の周方向に沿って配置され、且つ、幅方向に交互に配置されている定着部材である。
請求項２の発明は、前記第２の帯状部分の幅が、前記第１の帯状部分の幅よりも広い請求項１に記載の定着部材である。
請求項３の発明は、前記導電剤が前記第１の帯状部分に含まれ、前記第２の帯状部分には含まれていない請求項１又は請求項２に記載の定着部材である。
請求項４の発明は、回転駆動する第１の回転体と、前記第１の回転体と互いの外周面が接触して配置され、当該第１の回転体の回転に伴って回転する第２の回転体と、未定着のトナー像を有する記録媒体を前記第１の回転体と前記第２の回転体とが接触する領域に通過させるときに、前記第１の回転体又は前記第２の回転体を介して前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱する加熱手段と、を備え、前記第１の回転体及び前記第２の回転体のうち少なくとも一方の回転体が請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の定着部材を含む定着装置である。
請求項５の発明は、前記第１の回転体及び前記第２の回転体のうち一方の回転体のみが前記定着部材を含み、前記定着部材の外周面を前記記録媒体の前記未定着のトナー像を有する面とは反対側の面と接触させる請求項４に記載の定着装置である。
請求項６の発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記潜像をトナーを含む現像剤によって現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段であって、請求項４又は請求項５に記載の定着装置を含む定着手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２に係る発明によれば、表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれている定着部材と比べ、耐摩耗性が高い定着部材が提供される。
請求項３に係る発明によれば、第１の帯状部分と第２の帯状部分のいずれにも導電剤が含まれている定着部材と比べ、耐摩耗性が一層高い定着部材が提供される。
請求項４に係る発明によれば、表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれている定着部材を備えた定着装置と比べ、定着部材の耐摩耗性が高い定着装置が提供される。
請求項５に係る発明によれば、表面層が第１の帯状部分と第２の帯状部分を有する定着部材を記録媒体の未定着のトナー像が形成されている側の面と接触させる定着装置と比べ、定着部材の耐摩耗性が一層高い定着装置が提供される。
請求項６に係る発明によれば、表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれている定着部材を備えた定着装置を有する画像形成装置と比べ、定着部材の耐摩耗性が高い画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る定着装置の定着ベルト側の構造を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係る定着部材の表層部の一部を拡大して示す概略断面図である。
【図６】本実施形態に係る定着部材の表層部における表面抵抗率の分布の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る定着部材の他の例を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係る定着装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本実施形態について説明する。なお、図面は、本実施形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。また、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する。
【００１２】
静電オフセットを抑制するため、定着部材の表面層を導電化するにはカーボンブラックなどの導電剤をフッ素樹脂などからなる表面層に添加する必要がある。しかし、導電剤の添加により表面層の離型性が低下するため、未定着のトナー像が形成された記録媒体を定着ロールと定着ベルトとの接触領域に通過させて定着させる際、例えば、未定着のトナー像を定着ロールと接触させて定着する方式では、導電剤は主に定着ロール側に比べてトナー離型性の要求が少ない定着ベルト側に添加することが好ましい。
【００１３】
しかし、導電剤を定着ベルトの表面層に添加すると、耐摩耗性が低下し、定着装置の寿命向上化とは相反してしまう。また、定着ベルトの表面層の耐摩耗性が低いと、表面層が早期に摩滅して基材層が露出してしまいトナーの固着による画像不良や記録用紙の巻き付きなどにつながってしまう。また、表面層の摩耗速度は記録用紙の通過速度が速いほど大きく、画像形成装置の高速化においても定着ベルトの表面層の耐摩耗性の改善が非常に重要となる。  
【００１４】
本発明者は、定着部材について鋭意研究したところ、定着部材の表面層において、導電剤の含有量に応じて表面抵抗率が異なる帯状部分を定着部材の軸方向に沿って交互に配置することにより、定着部材の表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれて半導電性である場合に比べて、除電性能はほとんど変わらず、ほぼ同レベルに静電オフセットが抑制されること、一方、表面層中の第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分では、耐摩耗性は高く、表面層の全面にわたって導電剤を均一に添加した定着部材に比べ、定着部材全体としての耐磨耗性も高くなっていること、を見出し、本発明を完成するに至った。また、定着部材の表面層をこのような構造にすることにより、定着部材の表面層の全面にわたって導電剤が均一に含まれて半導電性である場合に比べて、表面層の摩滅によるトナーの固着や固着による用紙詰まり等が抑制され長寿命化が図られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本実施形態に係る定着部材は、少なくとも樹脂及び導電剤を含み、第１の帯状部分と、前記第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分とを有する管状の表面層を備え、前記第１の帯状部分と前記第２の帯状部分とが、それぞれ前記表面層の周方向に沿って配置され、且つ、幅方向に交互に配置されている定着部材である。
【００１５】
（画像形成装置）
まず、本実施形態に係る定着部材が適用される画像形成装置について説明する。本実施形態に係る定着部材を適用する画像形成装置は、記録媒体上の未定着のトナー像を熱及び圧力を加えて定着させるものであれば特に限定されない。ここでは、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態が適用される画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、像形成部として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備える。また、転写部として、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより各像保持体１１の表面に形成した各色成分のトナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）する一次転写部１０と、中間転写ベルト上に転写した重なり合ったトナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写部２０を有する。さらに、定着部として、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着する定着装置６０を備える。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有する。
【００１７】
図１に示すように、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する像保持体（感光体ドラム）１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するレーザ露光器１３と、各色成分トナーを収容し感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化してトナー像を形成する現像器１４とを有する。また、感光体ドラム１１上に形成する各色成分のトナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去する異物除去部材（ドラムクリーナ）１７と、を有する。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に略直線状に配置されている。
【００１８】
中間転写ベルト１５は、各種ロールにより、図１に示す矢印Ｂ方向に循環駆動する。各種ロールとして、中間転写ベルト１５を駆動する駆動ロール３１と、中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に一定の張力を与えるとともに蛇行を防止する張力ロール３３と、二次転写部２０に設ける背面ロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けるクリーニング部背面ロール３４とを有している。
【００１９】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟み感光体ドラム１１に対向する一次転写ロール１６を有する。二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像を保持する面側に配置している二次転写ロール（転写部材）２２と、二次転写ロール２２の対向電極として中間転写ベルト１５の裏面側に配置された背面ロール２５と、背面ロール２５に二次転写バイアスを印加する給電ロール２６とを有する。
【００２０】
二次転写部２０の下流側に、中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ３５が配置されている。イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成のタイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配置されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配置されている。
【００２１】
用紙搬送系には、用紙収容部５０と、用紙収容部５０中の用紙（Ｐ）を取り出して搬送するピックアップロール５１と、用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、用紙Ｐを二次転写部２０へと送る搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６とを有する。
【００２２】
次に、画像形成装置１００の基本的なプロセスについて説明する。
図１に示す画像形成装置１００では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）等から出力される画像データに画像処理を施した後、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換し、レーザ露光器１３に出力する。レーザ露光器１３は、入力される色材階調データに応じ、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの矢印Ａ方向に回転する各感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１の表面を帯電器によって帯電した後、レーザ露光器１３によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２３】
次に、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を、一次転写部１０において中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写を行う。中間転写ベルト１５は矢印Ｂ方向に移動してトナー像を二次転写部２０に搬送する。用紙搬送系は、トナー像を二次転写部２０に搬送するタイミングに合わせて、用紙収容部５０から用紙Ｐを供給する。
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５上に保持された未定着のトナー像を、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれた用紙Ｐ上に静電転写する。その後、トナー像を静電転写した用紙Ｐを搬送ベルト５５により定着装置６０まで搬送し、定着装置６０は、用紙Ｐ上の未定着トナー像に熱及び圧力を加え、用紙Ｐにトナー像を定着する。定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１００の排出部に設けた排紙載置部（不図示）に搬送される。
【００２４】
（定着装置）
次に、図２及び図３を用いて定着装置６０についてより具体的に説明する。図２に示すように、定着装置６０は、回転方向Ｃに回転駆動する定着ロール（第１の回転体）６１、定着ロール６１の回転に伴って回転方向Ｄに回転（従動回転）する定着ベルト（第２の回転体）６２、定着ベルト６２の内側に配置され、定着ベルト６２を定着ロール６１に圧接させる圧力部材としての圧力パッド６４（ここでは、弾性圧力パッド６４ｂと、高剛性パッド６４ａにより構成されている）、及びシート状の摺動部材６８から主要部が構成されている。
また、用紙Ｐを定着ロール６１から剥離する補助手段として、接触領域Ｎの下流側に、剥離部材７０が設置されている。剥離部材７０は、定着ロール６１の回転方向Ｃと対向する向き（カウンタ方向）に、定着ロール６１と近接する状態で配置される剥離バッフル７１と、剥離バッフル７１を保持するホルダ７２とで構成されている。
尚、本実施形態に限定されず、圧力部材は、定着ベルト６２と定着ロール６１とが相対的に加圧されるように配置されていればよい。従って、定着ベルト６２側が定着ロール６１に加圧されても良く、定着ロール６１側が定着ベルト６２を介して圧力パッド６４によって加圧されても良い。
【００２５】
定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性の弾性体層６１２、及び離型層６１３を積層して構成されている。
コア６１１の外径及び肉厚は、本実施形態では、通常、外径２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、例えば、アルミニウム製の場合は１ｍｍ以上３ｍｍ以下、ＳＵＳ又は鉄製の場合は０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度である。
耐熱性の弾性体層６１２の材料としては、例えば、硬度が１５°以上４５°以下（ＪＩＳ−Ａ）程度のシリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００２６】
離型層６１３の材料としては、フッ素樹脂が挙げられる。具体的には、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。また、それらの複合材料、又それらの樹脂にカーボン、アルミナ、硫酸バリウム等のフィラーを配合したものを使用してもよい。離型層６１３の厚みは、望ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。本実施形態では、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆している。
【００２７】
定着ロール６１の内部には、加熱手段としてのハロゲンヒータ６６が配置されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置１００の制御部４０（図１参照）は、温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が設定温度（例えば、１７０℃）を維持するように調整する。
【００２８】
定着ベルト６２は、内部に配置された圧力パッド６４とベルト走行ガイド６３と、さらに図３に示すように、両端部に配置された蛇行防止部材８０によって回転自在に支持されている。ベルト走行ガイド６３は低摩擦材料で形成され、定着ベルト６２の内周面との摺擦抵抗が低減される。また、ベルト走行ガイド６３は低熱伝導性材料で形成され、定着ベルト６２からの熱伝導を抑制している。定着ベルト６２の構造については後述する。
【００２９】
そして、定着ロール６１と定着ベルト６２は互いの外周面で接触して用紙（Ｐ）が供給される接触領域Ｎ（押圧部）を形成し、定着ベルト６２は接触領域Ｎにおいて定着ロール６１に対して相対的に加圧して配置されている。接触領域Ｎには、定着入口ガイド５６を介し用紙Ｐが供給される。
なお、接触領域Ｎに供給する記録媒体は、用紙Ｐに限られず、例えばプラスチックフィルム等のシートであってもよい。シートとしては、画像が記録される記録媒体に限られるものでなく、種々の用途のシートが用いられる。また、その枚数としては、１枚でもよいし、ラミネートシートを作製する場合のように複数枚であってもよい。
【００３０】
圧力パッド６４は、定着ベルト６２の内側に配置され、定着ベルト６２を介して定着ロール６１に押圧され、これにより定着ロール６１と定着ベルト６２との間で接触領域Ｎが形成されている。圧力パッド６４は、ホルダ６５に支持され、弾性圧力パッド（プレニップ用）６４ｂを接触領域Ｎの入口側に配置し、幅の広い接触領域Ｎを確保している。また、高剛性パッド（剥離ニップ用）６４ａを接触領域Ｎの出口側に配置し、定着ロール６１に歪みを与えている。
弾性圧力パッド６４ｂの材料は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体や板バネ等が挙げられる。また、定着ロール６１の外周面に倣うように凹形状を有している。
高剛性パッド６４ａの材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性樹脂や、それらの樹脂にガラスファイバー等を添加し強化した材料、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属が挙げられる。
【００３１】
弾性圧力パッド６４ｂ及び高剛性パッド６４ａの定着ベルト６２と接する面に摺動部材６８が設けられ、定着ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を低減している。摺動部材６８の材料は、例えば、シンタード成型したＰＴＦＥ樹脂シート、フッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート、ガラス繊維にフッ素樹脂のフィルムシートを加熱融着して挟み込んだ積層シート等が挙げられる。
尚、圧力パッド６４と定着ロール６１との間の圧力は、バネ等の部材（図示せず）によって荷重が負荷され、その荷重は、例えば、Ａ４サイズ対応（Ａ４ＳＥＦ通紙幅対応）の装置で１００Ｎ以上３５０Ｎ以下、Ａ３サイズ対応（Ａ４ＬＥＦ通紙幅対応）の装置で１５０Ｎ以上４５０Ｎ以下程度である。
【００３２】
ホルダ６５には、定着装置６０の長手方向にわたって、潤滑剤塗布部材６７が配置されている。潤滑剤塗布部材６７は、定着ベルト６２の内周面に対して接触するように配置され、アミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤を適量供給する。これにより、定着ベルト６２と摺動部材６８との摺動部に潤滑剤を供給し、摺動部材６８を介した定着ベルト６２と圧力パッド６５との摺動抵抗がさらに低減される。
【００３３】
また、本実施形態に係る定着装置６０は、定着ベルト６２の端面に接触し、その蛇行を防止する蛇行防止部材８０を備えている。図３は、蛇行防止部材を説明する図である。
図３に示すように、蛇行防止部材８０は、支持部８０１と、フランジ部８０２と、挿入部８０３と、を有し、その挿入部８０３を定着ベルト６２の両端部から挿入し、フランジ部８０２を定着ベルト６２が蛇行した際にその端面と突き当たるように一定の距離で離間させた状態で配置される。
【００３４】
定着ベルト６２はベルト走行ガイド６３の外周面に沿って回転する。また、定着ベルト６２は圧力パッド６５よって定着ロール６１に押圧され、その押圧力による定着ロール６１からの摩擦力で従動して回転する。この際、部品寸法のバラツキや接触領域Ｎを通過する用紙Ｐの影響を受ける。そして、定着ロール６１からの摩擦力が幅方向で不均一になると、定着ベルト６２は軸方向に移動する力が働き、いずれかの端部に片寄る、いわゆるベルトウォークが発生する。蛇行防止部材８０を備えることにより定着ベルト６２の蛇行が抑制される。
なお、蛇行防止部材８０は、ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂や、更に耐久性や摩擦係数を下げるためのフィラーを加えたものによって形成されている。
【００３５】
このような構成の定着装置６０では、未定着のトナー像を有する用紙Ｐを定着ロール６１と定着ベルト６２とが接触する領域Ｎに通過させるときに、未定着のトナー像を有する面は定着ロール６１に、反対側の面は定着ベルト６２にそれぞれ接触して加圧されるとともに、ハロゲンヒータ６６によって定着ロール６１を介して用紙Ｐ上の未定着のトナー像が加熱されて用紙Ｐに定着される。
【００３６】
（定着ベルト）
図４は、本実施形態（第１実施形態）に係る定着ベルト６２を概略的に示し、図５は本実施形態に係る定着ベルト６２の断面の一部を拡大して示している。定着ベルト６２は、樹脂と導電剤を含む管状（円筒形状）の無端ベルトであり、ここでは、内周層となる基層５と、基層５上に配置され、外周層となる表面層３とが接着して構成されている。
【００３７】
−基層−
基層５を構成する材料としては特に限定されず、通常、公知の各種樹脂材料、金属材料等から適宜選択される。
【００３８】
基層５を構成する樹脂材料としては、一般に、エンジニアリングプラスチックと呼ばれるものが適している。エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）（熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド）、フッ化ポリイミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、全芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等が挙げられる。これらの中でも、ポリイミド、フッ化ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂等は、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性等に優れるので望ましい。
基層５を構成する金属材料としては、例えば、ＳＵＳ、ニッケル、銅、アルミ等の各種金属が使用される。なお、前述した各種樹脂材料と各種金属材料を積層してもよい。
【００３９】
定着ベルトとしての強度を有するとともに柔軟性を確保するため、基層５の厚さは、通常、２０μｍ以上２００μｍ以下であり、望ましくは４０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である。
【００４０】
−表面層−
表面層３は、図４及び図５に示すように、表面抵抗率が相対的に低い第１の帯状部分４と、第１の帯状部分４よりも表面抵抗率が相対的に高い第２の帯状部分６とを有している。第１の帯状部分４と第２の帯状部分６とは、定着ベルト６２の周方向に沿って螺旋状に配置され、且つ、各帯状部分の幅方向、すなわち、定着ベルト６２の回転軸方向の全体に沿って縞模様を形成するように交互に配置されている。
【００４１】
表面層３における第１の帯状部分４と第２の帯状部分６との相互の割合は特に限定されないが、耐摩耗性をより確実に向上させる観点から、第２の帯状部分６の幅が、第１の帯状部分４の幅よりも広いことが好ましい。第１の帯状部分４の幅と第２の帯状部分６の幅は、それぞれの充填材の配合量に基づいて設定すればよいが、静電オフセットを抑制するともに耐摩耗性をより確実に向上させる観点から、通常、１本分の第１の帯状部分４と１本分の第２の帯状部分６の幅を合わせた幅を１００％としたときに、第２の帯状部分６の幅は６０％以上９５％以下の範囲で選択すればよい。
【００４２】
なお、隣接する第１の帯状部分４と第２の帯状部分６を合わせた軸方向の幅は、本実施形態では、静電オフセットを抑制するとともに耐摩耗性をより確実に向上させる観点から、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度の範囲が望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度の範囲がより望ましい。
【００４３】
表面層３は、耐熱性を有する樹脂と導電剤を含み、第１の帯状部分４よりも第２の帯状部分６の表面抵抗率が相対的に高くなるように構成する。例えば、導電剤の密度（含有濃度）が、第２の帯状部分６よりも第１の帯状部分４において高くなるように配合されていればよく、特に、導電剤が、第１の帯状部分４に含まれ、第２の帯状部分６には含まれていないことが好ましい。導電剤が第２の帯状部分６には含まれないことで、耐摩耗性がより確実に向上する。
【００４４】
静電オフセットを抑制する観点から、第１の帯状部分４の表面抵抗率は、通常、１×１０３Ω／□以上５×１０６Ω／□以下であり、望ましくは１×１０４Ω／□以上５×１０５Ω／□以下である。一方、第２の帯状部分６の表面抵抗率は、通常、１×１０１０Ω／□以上であり、少なくとも１×１０8Ω／□以上であることが望ましい。
【００４５】
ここで、表面層３の表面抵抗率の測定方法は、抵抗の低い第１の帯状部分４においては、ＪＩＳ Ｋ７１９４に規定される抵抗率測定方法により測定を行った。即ち、４端子４探針法（定電流印加方式）により表面抵抗率が算出される。具体的な測定装置としては三菱化学アナリティック社製ロレスタ-ＧＰ ＭＣＰ-Ｔ６１０及びＭＣＰ-ＴＰ０３Ｐ（測定プローブ）を使用した。第１の帯状部分４に沿って前記測定プローブの４本の針状電極を直線上に置き、表面抵抗率が求められる。
【００４６】
一方、前記三菱化学アナリティック社製ロレスタ-ＧＰ ＭＣＰ-Ｔ６１０及びＭＣＰ-ＴＰ０３Ｐ（定電流印加方式）における抵抗測定可能な測定レンジ１０−３Ω以上１０７Ω以下で、抵抗の高い第２の帯状部分６の表面抵抗率の測定は困難であるため、第２の帯状部分６の表面抵抗率の測定はＪＩＳ Ｋ６９１１に規定される定電圧印加法式により測定した。具体的な測定装置としては三菱化学アナリティック社製ハイレスタ-ＵＰ ＭＣＰ-ＨＴ４５０及びＭＣＰ-ＨＴＰ１１（測定プローブ）を使用した。第２の帯状部分６に沿って測定プローブの２本の電極を直線上に置き、表面抵抗率が求められる。
【００４７】
表面層３を構成する樹脂としては、耐熱性を有し、さらにトナーに対する離型性に優れるフッ素樹脂が好適である。フッ素樹脂としては、例えば、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）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、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）、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらの中でも特に、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）又はこれらの変性体は、耐熱性、機械特性等の面から好適である。さらに、フッ素樹脂以外の樹脂としては、フッ化ポリイミド等が使用される。
これらの樹脂は、それぞれ単独又は２種以上を組み合わせて使用される。また、耐熱性樹脂の分子量は特に制限はなく、適宜選択すればよい。
【００４８】
表面層３に含まれる導電剤としては、その配合量によって表面抵抗率が調整されれば特に限定されないが、例えば、以下の電子伝導性系導電剤とイオン伝導性系導電剤が挙げられる。
前記電子伝導性系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金等の金属又は合金；酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫−酸化インジウムや酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等の金属酸化物が挙げられる。
前記イオン伝電性導電剤としては、スルホン酸塩、アンモニア塩、及び、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の各種の界面活性剤等が挙げられる。
【００４９】
また、表面層３には導電剤以外の充填材が含まれていてもよい。
表面層３に使用する充填材としては特に限定されず、例えば、公知の無機粉末材料、耐熱樹脂粉末などの中から適宜選択して使用される。
充填材の粒径は、平均粒径１μｍ以上２０μｍ以下程度が望ましく、２μｍ以上１０μｍ以下の範囲がより望ましい。また、充填材の形状は特に限定されず、不定形、燐片状、針状、繊維状等のものが使用される。これらの中でも不定形がより望ましい。
【００５０】
前記無機粉末材料としては、例えば、二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素、マイカ、グラファイト、タルク、黒鉛等の層状構造を有する潤滑性充填材；酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化セリウム、複合金属酸化物等の金属酸化物；炭化珪素、炭化ホウ素等の炭化物；立方晶窒化硼素、窒化珪素等の窒化物；さらに、ガラス粉末、珪酸アルミ、ホウ酸アルミ、金属粉末、炭素繊維、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、ケイ酸塩化合物等が挙げられる。
前記耐熱性樹脂粉末の耐熱性樹脂としては、例えば、（弗化）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル系樹脂、変性ＰＴＦＥ、架橋ＰＴＦＥ等が挙げられる。さらに、耐熱性樹脂に無機充填剤をマイクロカプセル化した粉末等を使用してもよい。また、フッ素樹脂との密着性を向上させるために、フッ素系のカップリング剤で表面処理してもよい。
【００５１】
本実施形態に係る定着ベルト６２は、基層５の全面又は一部にゴム材料を積層してもよい。ゴム材料としては、例えば、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が挙げられる。特に、シリコーンゴムは、耐熱性、加工性に優れるので望ましい。ゴム材料の厚さは、例えば３０μｍ以上５００μｍ以下、より限定した範囲では１００μｍ以上３００μｍ以下である。
【００５２】
さらに、定着ベルト６２の表面層３以外の層においても、導電性、熱伝導性、絶縁性、剥離性、摺動性、補強等の目的に応じ、適宜、各種充填材を添加してもよい。各種添加材としては表面層３に添加されるものを使用してもよい。
【００５３】
尚、本実施形態に係る定着ベルト６２は、主に基層５の上に耐熱性樹脂を主成分とする表面層３を積層した２層構造を有するが、２層構造に限定されない。例えば、図５に示されるように、基層５と表面層３との間に接着層７などの他の層が介在してもよい。さらに、耐熱性樹脂を主成分とする表面層３のみの単層構造であってもよい。また、定着ベルト６２は、その材質、形状、大きさ等については特に限定されない。
【００５４】
表面層３における表面抵抗率は、導電剤の含有量によって調整される。図５に示すように、表面層３の第１の帯状部分４には、定着ベルト６２の周方向（定着ベルト６２の回転方向：矢印Ｄの方向）に沿って導電剤が含まれている。一方、第１の帯状部分４に隣接して配置されている第２の帯状部分６には、導電剤が含まれていない。尚、矢印Ｍは定着ベルト６２の回転軸方向を示す。
【００５５】
図６は表面層３の断面構造と表面層３における表面抵抗率を示している。図６中のグラフの横軸は定着ベルト６２の軸方向Ｍの位置を表し、縦軸は表面層３における表面抵抗率を表している。例えば、導電剤を含む体積抵抗率が低い第１の帯状部分４と、導電剤を含まない体積抵抗率が高い第２の帯状部分６とが、定着ベルト６２の軸方向Ｍの全体に縞模様を形成するように交互に配置されている場合、図６中のグラフに示すように、第１の帯状部分４と第２の帯状部分６とが交互に形成されていることにより、表面層３の表面抵抗率は、軸方向に表面抵抗率の段差Δを有するように不連続的（ａ→ｂ→ａ）に変化する。
【００５６】
（定着ベルトの製造方法）
本実施形態に係る定着ベルト６２を製造する方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法によって製造される。
まず、導電剤の濃度が異なる２種の塗布液（第１の塗布液、第２の塗布液）を調製する。次に、これら２種の塗布液を、それぞれ塗液吐出口を備えた別々の塗液圧送供給容器に入れる。続いて、これら２個の塗液圧送供給容器を、円筒形状の金型の軸方向に一定の間隔で隣接させて配置し、それぞれの塗液吐出口が、例えば、予め形成されたポリイミド前駆体からなる層の表面近傍に配置されるように塗液圧送供給容器を装着する。
【００５７】
次に、円筒管状の金型を回転させ、金型の軸方向に沿って塗液圧送供給容器を移動しつつ、それぞれの塗液吐出口から第１の塗布液と第２の塗布液を同時に吐出させる。そして、金型に塗布したポリイミド前駆体の表面に、第１の塗布液と第２の塗布液とを、金型の軸方向に対し交互に塗布しつつ、金型をさらに回転し、加熱状態で塗布液を乾燥させる。さらに、加熱処理を行い、ポリイミド前駆体の硬化物からなる基層５上に表面層３を形成する。このような製造方法によって、表面層３は、電気抵抗が異なる２種の部分（第１の帯状部分４、第２の帯状部分６）が、軸方向に沿って交互に、かつ周方向にぞれぞれ連続して形成される。
【００５８】
なお、上述の製造方法以外の方法として、例えば、円筒形状の金型の表面に第１の塗布液を塗布した後、さらに、その上から第２の塗布液を一定の間隔を空けて塗布することによって表面層を形成してもよい。
【００５９】
図７は、他の実施形態（第２実施形態）に係る定着ベルトを示している。図４に示した第１実施形態と同一又は対応する構成については同じ符号を使用し、その説明は適宜省略する。図７に示すように、本実施形態に係る定着ベルト１６２は、帯状部分４と第２の帯状部分６とが外周面に沿って螺旋状に配置されている第１実施形態とは異なり、それぞれ定着ベルト１６２の周方向に沿った環状の第１の帯状部分４と第２の帯状部分６とが、これらの幅方向、すなわち、定着ベルト１６２の軸方向に沿って交互に、かつ、平行に配置されている。このような形態の定着ベルト１６２も、表面層３の表面抵抗率が軸方向に、いわば半導電性部分４と非導電性部分６とが不連続的に変化するように形成されているため、静電オフセットの抑制機能を十分保ちつつ、表面層３の耐摩耗性も高いため、定着ベルト１６２の長寿命化が図られるとともに、表面層３の摩滅によるトナーの固着や固着による用紙詰まり等が抑制される。
なお、本実施形態の定着ベルト１６２は、図４のように螺旋状に帯状部を設けた場合と異なり、抵抗が高い第２の帯状部分６が独立して配置されることになり、螺旋状に帯状部分を設けた場合と比較して電荷が逃げにくく、接着層を半導電性にすることよって第２の帯状部分同士を接着層を介して電気的につなげることによってより電荷を逃がし易くなる。すなわち、静電オフセット性能向上の観点から、図５に示されるように、基層５と表面層３との間に接着層７を有し、かつ、接着層７は半導電性であることが望ましい。なお、図４のように螺旋状に帯状部分４，６を設けた場合は、半導電性の接着層７はなくても良いが、半導電性の接着層７があったほうがより望ましい。
【００６０】
第１及び第２の実施形態では、定着ベルトが表面抵抗率が相対的に異なる第１の帯状部分４と第２の帯状部分６とを有する表面層３を有し、当該定着ベルトを備えた定着装置６０について説明したが、表面抵抗率が相対的に異なる第１の帯状部分４と第２の帯状部分６は定着ロールの表面層に適用してもよい。
図８は、電磁誘導方式の定着装置の一例を示している。この定着装置２００は、定着ベルト１１０の一部を加圧するように定着ロール１１１が配置され、定着ベルト１１０と定着ロール１１１との間に接触領域が形成されている。この接触領域において、定着ベルト１１０は、定着ロール１１１の周面に沿った形に湾曲する。
【００６１】
定着ロール１１１は、基材１１１Ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層１１１Ｂが形成され、さらに弾性体層１１１Ｂ上に表面層となるフッ素系樹脂等からなる離型層１１１Ｃが形成されて構成されている。
【００６２】
定着ベルト１１０の内側には、定着ロール１１１と対向する位置に押圧部材１１３が配置されている。押圧部材１１３は、金属、耐熱樹脂、耐熱ゴム等からなり、定着ベルト１１０の内周面に接して局所的に圧力を高めるパッド１１３Ｂと、パッド１１３Ｂを支持する支持体１１３Ａを有している。
【００６３】
定着ベルト１１０を中心として定着ロール１１１と対向する位置には、電磁誘導コイル（励磁コイル）を内蔵した電磁誘導加熱装置１１２が設けられている。電磁誘導加熱装置１１２は、電磁誘導コイルに交流電流を印加することにより、発生する磁場を励磁回路で変化させ、定着ベルト１１０の一部を構成する金属発熱層に渦電流を発生させる。この渦電流が金属発熱層の電気抵抗によって熱（ジュール熱）に変換され、結果的に定着ベルト１１０の表面が発熱する。尚、電磁誘導加熱装置１１２の位置は限定されず、例えば定着ベルト１１０の内側に設置されていてもよい。
【００６４】
定着ベルト１１０と定着ロール１１１の一方を回転駆動させて他方を従動させることで、定着ベルト１１０を矢印Ｂ方向に、定着ロール１１１を矢印Ｃ方向にそれぞれ回転させる。そして、未定着のトナー像１１４を有する記録媒体１１５を矢印Ａ方向に移動させてトナー像を定着させる。
【００６５】
このような電磁誘導加熱方式の定着装置２００では、未定着のトナー像１１４を有する面とは反対側の面が定着ロール１１１の外周面と接触して通過する。そこで、定着ロール１１１の表面層１１１Ｃが、第１の帯状部分と、第１の帯状部分よりも表面抵抗率が高い第２の帯状部分とが、それぞれ表面層１１１Ｃの周方向に沿って配置され、且つ、幅方向に交互に配置されるように構成すればよい。
このような構成により、静電オフセットが抑制されるとともに、定着ロール１１１の表面層１１１Ｃの摩耗が効果的に抑制される。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。尚、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６７】
＜画像形成装置による通紙試験＞
後述する実施例１、２と比較例１から３で作製した無端ベルトを、図２に示す定着装置に定着ベルトとして装着し、さらに、この定着装置を図１に示す画像形成装置に取り付け、以下の条件で通紙試験を行った。用紙は富士ゼロックス製Ｃ２紙を使用し、画像密度は文字画像で５％とした。
画像形成装置により５００００枚の画像形成を実施し、画像形成の際の静電オフセットの発生頻度、走行終了後の表面の離型層の摩耗状態、その他の画像欠陥等を評価した。
【００６８】
定着装置中の定着ロールは、肉厚０．５ｍｍ、外径２５ｍｍの炭素鋼管の表面上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製ＬＳＲ）を厚さ０．６ｍｍ、最外表面層として、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが一体に被覆されるように、（内径約２６．２ｍｍの）金型にＰＦＡチューブ及び炭素鋼管を挿入したのちＰＦＡチューブ及び炭素鋼管の隙間にシリコーンゴムを注入成型することにより成形した。尚、ＰＦＡチューブは、ＰＦＡ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製９５０ＨＰ−Ｐｌｕｓ）を押し出し成型し、内面をエキシマレーザーにより処理した。
【００６９】
尚、通紙試験に際し、定着ロールと定着ベルトとの接触域の圧力（ニップ圧力）を、通常の１．３倍に増大し、また、定着ベルトの内側に供給するオイル潤滑剤の量は、通常の３０％とした。このように、評価条件を厳しい条件とし、定着ベルトの耐摩耗性を評価した。試験環境は静電オフセットが発生しやすい低温低湿条件下（１５℃、３０％ＲＨ）で行った。
【００７０】
＜無端ベルトの電気抵抗の測定方法＞
表面層の表面抵抗率の測定は、抵抗の低い第１の帯状部分においては、ＪＩＳ Ｋ７１９４に規定される抵抗率測定方法によって行なった。即ち、４端子４探針法（定電流印加方式）によって表面抵抗率を算出した。具体的な測定装置としては三菱化学アナリティック社製ロレスタ-ＧＰ ＭＣＰ-Ｔ６１０及びＭＣＰ-ＴＰ０３Ｐ（測定プローブ）を使用した。
第１の帯状部分に沿って測定プローブの４本の針状電極を直線上に置き、表面抵抗率を求めた。
【００７１】
また前記三菱化学アナリティック社製ロレスタ-ＧＰ ＭＣＰ-Ｔ６１０及びＭＣＰ-ＴＰ０３Ｐ（定電流印加方式）における抵抗測定可能な測定レンジ１０−３Ω以上１０７Ω以下では、抵抗の高い第２の帯状部分の表面抵抗率は測定不能であることから、表面抵抗率の測定はＪＩＳ Ｋ６９１１に規定される定電圧印加法式により測定した。具体的な測定装置としては三菱化学アナリティック社製ハイレスタ-ＵＰ ＭＣＰ-ＨＴ４５０及びＭＣＰ-ＨＴＰ１１（測定プローブ）を使用した。第２の帯状部分に沿って測定プローブの２本の電極を直線上に置き、表面抵抗率を求めた。
【００７２】
＜表面層の最大摩耗量＞
画像形成前の定着ベルトの厚さと５００００枚の画像形成後の厚さをそれぞれ測定し、画像形成前後での厚さ変化量を摩耗量とした。定着ベルトの軸方向に沿って定着ベルトの全長を５ｍｍ間隔で測定した。また、周方向の測定位置は９０°置きの４ヶ所とした。それらの測定値の中の最大値を表面層の最大摩耗量とした。
【００７３】
なお、表面層の厚さの測定は、（株）フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ＩＳＯＳＣＯＰＥ  ＭＰ３０を使用して行った。
【００７４】
（実施例１）
以下の操作に従い、無端ベルトを作製した。先ず、外径３０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製の円筒管の表面をブラスト処理により粗面化し、さらに、シリコーン系離型剤を塗布し、２００℃で６０分間乾燥した。その後、さらに３４０℃で３０分間加熱して焼き付け、表面粗さＲａが０．８μｍで、表面にシリコーン系離型剤を焼き付けた金型を用意した。
【００７５】
次に、用意した金型の中央部４７０ｍｍに、フローコーティング（螺旋巻き塗布）法により、粘度１２０Ｐａ・ｓに調整したポリイミド前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（宇部興産株式会社製：商品名ＵワニスＳ）を塗布した。次いで、金型を１００℃で５０分間回転しながら塗布液を乾燥し、塗布したポリイミド前駆体を平滑化した。
【００７６】
一方、フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）に、充填材として平均粒径５μｍの硫酸バリウム（堺化学株式会社製：商品名ＢＭＨ−６０）を、固形分中の割合が２０質量％となるように配合した。
次いで、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液）を、固形分中の割合が２質量％となるように配合した。さらに、水及び増粘剤により溶液の粘度を調整し、第１の塗布液を調製した。この塗布液中の全固形分濃度は５０質量％であった。
【００７７】
次いで、前述した第１の塗布液の場合と同様の操作により、硫酸バリウム（堺化学株式会社製：商品名ＢＭＨ−６０）を、ＰＦＡ分散溶液の固形分中の割合が２０質量％となるように配合した。さらに、水及び増粘剤により粘度を調整し、第２の塗布液を調製した。この塗布液中の全固形分濃度は５０質量％であった。
【００７８】
続いて、第１の塗布液と第２の塗布液を、２個の別々の塗液圧送供給容器にそれぞれ入れた。次に、予め表面にポリイミド前駆体を塗布した金型（アルミニウム製円筒管）の軸方向に前記２個の塗液圧送供給容器を隣接させ、且つそれぞれの塗液吐出口（間隔１．５ｍｍ）がポリイミド前駆体の表面近傍に配置されるように塗液圧送供給容器を装着した。
次に、円筒管状の金型を回転させ、金型の軸方向に沿って塗液圧送供給容器を移動しつつ、それぞれの塗液吐出口から第１の塗布液と第２の塗布液を同時に吐出させた。また、第１の塗布液の吐出速度に対して第２の塗布液の吐出速度は５倍とした。そして、金型に塗布したポリイミド前駆体の表面に、第１の塗布液と第２の塗布液とを、金型の軸方向に対しそれぞれ螺旋状に交互に塗布しつつ、金型をさらに回転し、塗布液を８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、３８０℃で６０分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させた。
【００７９】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、さらに、両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ８５μｍの基層５と、基層５の外周に形成された厚さ２５μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長３５２ｍｍである。
【００８０】
得られた無端ベルトの表面は、表面抵抗率が無端ベルトの軸方向に沿って不連続的に変化し、表面抵抗率が低く、幅が約０．５ｍｍで周方向に沿って形成された第１の帯状部分と、表面抵抗率が高く、且つ軸方向の幅が約２．５ｍｍで周方向に沿って形成された第２の帯状部分とが、軸方向に交互に配置されて形成されていた。
また、第１の帯状部分の表面抵抗率は４．５×１０５Ω／□であり、第２の帯状部分の表面抵抗率は１．８×１０１２Ω／□であった。
このように作製した無端ベルトを定着ベルトとして定着装置に装着し、画像形成装置を使用して通紙試験を行った。なお、定着ベルトと定着ロールとの接触領域を紙が通過する際、未定着のトナー像を有する面とは反対側の面が定着ベルトの外周面と接触するように装着した。結果を表１に示す。
【００８１】
（実施例２）
実施例１と同様にしてアルミニウム製の円筒管からなる金型表面にポリイミド前駆体を塗布し平滑化した。
【００８２】
一方、フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）に、充填材として平均粒径５μｍの硫酸バリウム（堺化学株式会社製：商品名ＢＭＨ−６０）を、固形分中の割合が２０質量％となるように配合した。
次いで、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液）を、固形分中の割合が１．５質量％となるように配合した。さらに、水及び増粘剤により溶液の粘度を調整し、第１の塗布液を調製した。この塗布液中の全固形分濃度は５０質量％であった。
【００８３】
次いで、前述した第１の塗布液の場合と同様の操作により、硫酸バリウム（堺化学株式会社製：商品名ＢＭＨ−６０）を、ＰＦＡ分散溶液の固形分中の割合が２０質量％となるように配合した。
次いで、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液）を、固形分中の割合が０．５質量％となるように配合した。
さらに、水及び増粘剤により粘度を調整し、第２の塗布液を調製した。この塗布液中の全固形分濃度は５０質量％であった。
【００８４】
続いて、実施例１と同様にして第１の塗布液と第２の塗布液の塗布及び焼成を行った。
【００８５】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、さらに、両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ８５μｍの基層５と、基層５の外周に形成された厚さ２５μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長３５２ｍｍである。
【００８６】
得られた無端ベルトの表面は、表面抵抗率が無端ベルトの軸方向に沿って不連続的に変化し、表面抵抗率が低く、幅が約０．５ｍｍで周方向に沿って形成された第１の帯状部分と、表面抵抗率が高く、且つ軸方向の幅が約２．５ｍｍで周方向に沿って形成された第２の帯状部分とが、軸方向に交互に配置されて形成されていた。
また、第１の帯状部分の表面抵抗率は１．１×１０６Ω／□であり、第２の帯状部分の表面抵抗率は９．８×１０１１Ω／□であった。
このように作製した無端ベルトを定着ベルトとして実施例１と同様に定着装置に装着し、画像形成装置を使用して通紙試験を行った。結果を表１に示す。
【００８７】
（比較例１）
実施例１において調製した第１の塗布液の一種類のみを使用して、それ以外は実施例１と同様な操作を行い、全面にわたって均一な組成の表面層を有する無端ベルトを作製した。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基層５と、基層５の外周に形成された厚さ２５μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長３５２ｍｍである。
【００８８】
得られた無端ベルトの表面は、表面抵抗率は無端ベルトの全面にわたってほぼ均一で、表面抵抗率は４．３×１０５Ω／□であった。
このように作製した無端ベルトを定着ベルトとして実施例１と同様に定着装置に装着し、画像形成装置を使用して通紙試験を行った。結果を表１に示す。
【００８９】
（比較例２）
比較例１において調製した第１の塗布液においてカーボンブラックの添加量を固形分中の割合が１質量％とした塗布液を作製し、比較例１と同様な操作を行い、無端ベルトの全面にわたって均一な組成の表面層を形成した。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基層５と、基層５の外周に形成された厚さ２５μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長３５２ｍｍである。
【００９０】
得られた無端ベルトの表面は、表面抵抗率は無端ベルトの全面にわたってほぼ均一で、表面抵抗率は４．５×１０７Ω／□であった。
このように作製した無端ベルトを定着ベルトとして実施例１と同様に定着装置に装着し、画像形成装置を使用して通紙試験を行った。結果を表１に示す。
【００９１】
（比較例３）
実施例１において調製した第２の塗布液のみを使用して金型に実施例１と同様な操作を行い、無端ベルトを作製した。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ８５μｍの基層５と、基層５の外周に形成された厚さ３０μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長３５２ｍｍである。
【００９２】
得られた無端ベルトの表面は、表面抵抗率は無端ベルトの全面にわたってほぼ均一であり、表面抵抗率は２．１×１０１２Ω／□であった。
このように作製した無端ベルトを定着ベルトとして実施例１と同様に定着装置に装着し、画像形成装置を使用して通紙試験を行った。結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2011027790.tif 000003
【００９４】
表１に示す結果から、フッ素樹脂を含む表面層の周方向に電気抵抗が低い第１の帯状部分と、第１の帯状部分に比べ電気抵抗が低い第２の帯状部分とが、軸方向に交互に配置され、電気抵抗が軸方向に不連続的に変化するように形成された無端ベルトを作製し（実施例１、２）、これらをそれぞれ定着ベルトとして装着した定着装置を備えた画像形成装置による通紙試験によれば、無端ベルトの表面抵抗率が低い場合（比較例１）と同様に静電オフセットが発生せず、表面の最大摩耗量は効果的に抑制されていることが分かる。
【００９５】
以上、実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施してもよい。
例えば、図４及び図７に示したような表面層の表面抵抗率が互いに異なる第１の帯状部分と第２の帯状部分を有する定着部材が、記録媒体の未定着トナー像が形成されている面と接触するように定着を行ってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
３  表面層
４  第１の帯状部分
５  基層
６  第２の帯状部分
１１ 感光体ドラム（像保持体の一例）
１２ 帯電器（帯電手段の一例）
１３ レーザー露光器（潜像形成手段の一例）
１４ 現像器（現像手段の一例）
２２ 二次転写ロール（転写手段の一例）
６０ 定着装置
６１ 定着ロール（回転体の一例）
６２ 定着ベルト（回転体の一例）
６６ ハロゲンランプ（加熱手段の一例）
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙（シート）
Ｎ 接触領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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