(57)【要約】【課題】定着部材の軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制する比較的簡易な構成の定着部材用基材を提供することを目的とする。また、この定着部材用基材を基層として有する定着部材、この定着部材を有する定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着部材用基材７０は、第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３を有している。そして、これら金属層のうち最も熱伝導率の高い第２金属層７２において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状又は無端ベルト形状の定着部材用基材であって、
複数の金属層を有し、
前記複数の金属層のうちの一の金属層の熱伝導率が、残りの金属層の熱伝導率より高く、
前記一の金属層の軸方向の両端部分の厚さが、当該一の金属層の前記軸方向の中央部分の厚さより大きいことを特徴とする定着部材用基材。
【請求項２】
前記一の金属層が、前記中央部分から前記両端部分に向けて連続的に厚さが大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着部材用基材。
【請求項３】
前記一の金属層が、前記中央部分から前記両端部分に向けて段階的に厚さが大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着部材用基材。
【請求項４】
基層を含む複数の層を有し、加熱されるとともに加圧部材に圧接される円筒形状又は無端ベルト形状の定着部材であって、
前記基層として、請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着部材用基材を有していることを特徴とする定着部材。
【請求項５】
定着部材と前記定着部材に圧接される加圧部材とを備え、加熱された前記定着部材と前記加圧部材との間に転写媒体を通して当該転写媒体上のトナーを溶融し定着させる定着装置であって、
前記定着部材として、請求項４に記載の定着部材を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材と前記加熱手段との間に配置され、前記加熱手段から前記定着部材への伝熱を規制する遮熱手段と、をさらに備え、
前記遮熱手段が、前記加熱手段から前記定着部材の軸方向の両端部分に伝わる熱が前記定着部材の軸方向の中央部分に伝わる熱より少なくなるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記遮熱手段が、前記加熱手段から前記定着部材への伝熱を規制する規制位置と、前記伝熱を規制しない非規制位置と、の間を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
転写媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記転写媒体にトナー像を定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置であって、
前記定着装置として、請求項５〜７のいずれか一項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形状又は無端ベルト形状の定着部材用基材、この定着部材用基材を基層として有する定着部材、この定着部材を備えた定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の原理に基づく複写機やファクシミリ、ＬＢＰなどの画像形成装置の定着装置は、加熱された定着部材とこの定着部材に圧接する加圧部材との間にトナー像が転写された転写紙を通して、トナーを溶融するとともにこの転写紙に定着させる。
【０００３】
近年、スタートアップ時間の短縮および省エネルギー化などの要求により、定着装置の小型化、低熱容量化が進んでいる。さらに、印刷速度の高速化の要求もあるため、トナーに熱を搬送する定着ベルトは、低熱容量ヒータの熱を高効率で伝達するために小型でかつ高耐久性を有することが求められている。
【０００４】
このため、定着ベルトが加圧ローラに連れ回りして回転駆動される、スタートアップ時間が短い定着装置（「クイックスタートアップ（ＱＳＵ）方式の定着装置」とも言う）が提案されている。このＱＳＵ方式の定着装置は、定着ベルトを小径化し、定着ベルトの内部に熱源をレイアウトすることにより、熱効率及びスタートアップ時間の問題を改善している。
【０００５】
従来のタイプの定着装置で用いられる定着ベルトは、ギアや懸架するローラによって駆動されており、ポリイミドなどの樹脂材料を基層としていた。しかし、ＱＳＵ方式の定着装置で用いられる定着ベルトは、定着ベルトの外側面に接する加圧ローラの回転に連れ回り回転軸を中心として回転されることにより、ヒータの熱をニップ部へ搬送する。そのため、このようなＱＳＵ方式の定着装置では、従来のタイプの定着装置よりも定着ベルトにかかる機械的な負荷が大きく、ポリイミドなどの樹脂材料では、強度が不十分となる場合がある。
【０００６】
このためにＱＳＵ方式の定着装置では、強度に優れたステンレス（ＳＵＳ）やニッケル、アルミニウム、銅などの金属材料が定着ベルトの基層の材料として用いられることが多く、この定着ベルトの基層を、複数種類の金属を積層して構成することがある。このような定着ベルトの基層として、例えば、大気中で酸化されやすい銅からなる層の表面に、大気中で安定なニッケルなどからなる層を成形したものがある（特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基層に金属材料を使用した定着ベルトは、基層に樹脂材料を使用した定着ベルトに比べて熱伝導率が大きいので、定着ベルトの厚さ方向への温度伝達が早くなる。そのため、定着装置に転写紙を通紙する際に、転写紙に接する定着ベルトの軸方向の中央部分（通紙部分）を狙いの温度に上昇させると、転写紙に接しない定着ベルトの軸方向の両端部分（非通紙部分）の温度がこの狙いの温度より高く上昇してしまうことがある。これにより、定着ベルトの軸方向の両端部分の温度が、使用可能温度範囲の上限を超えてしまうおそれがあった。
【０００８】
このような問題に対して、ヒータの照射面積を通紙される転写紙にあわせるために、発熱範囲の異なるヒータを複数設置する構成などが考えられる。しかしながら、これらの構成を採用すると、定着装置の構成が複雑になってしまうという別の問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、定着部材の軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制する比較的簡易な構成の定着部材用基材を提供することを目的とする。また、この定着部材用基材を基層として有する定着部材、この定着部材を備えた定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置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】
【００１０】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、円筒形状又は無端ベルト形状の定着部材用基材であって、複数の金属層を有し、前記複数の金属層のうちの一の金属層の熱伝導率が、残りの金属層の熱伝導率より高く、前記一の金属層の軸方向の両端部分の厚さが、当該一の金属層の前記軸方向の中央部分の厚さより大きいことを特徴とする定着部材用基材である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、複数の金属層のうち最も熱伝導率の高い一の金属層において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。このようにしたことから、両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、中央部分を通紙部分とし両端部分を非通紙部分としたときに、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着部材用基材の斜視図である。
【図２】図１の定着部材用基材の断面図である。
【図３】図１の定着部材用基材の変形例の構成を示す断面図である。
【図４】図１の定着部材用基材の製造に用いるニッケル電鋳装置の一例を示す構成図である。
【図５】図４のニッケル電鋳装置の板状部材を説明する図である。
【図６】図１の定着部材用基材の製造に用いる銅電鋳装置の一例を示す構成図である。
【図７】図６の銅電鋳装置の板状部材を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る定着ベルトの断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図１０】図９の定着装置の遮光部材を説明する図である。
【図１１】図１０の遮光部材の変形例の構成を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する図である。
【図１３】比較例となる定着部材用基材の断面図である。
【図１４】図１３の定着部材用基材の製造において図４のニッケル電鋳装置で使用する板状部材を説明する図である。
【図１５】図１３の定着部材用基材の製造において図６の銅電鋳装置で使用する板状部材を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（定着部材用基材の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る定着部材用基材について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る定着部材用基材の斜視図である。図２は、図１の定着部材用基材の断面図である。図３は、図１の定着部材用基材の変形例の構成を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、定着部材用基材７０は、無端ベルト形状に形成されている。定着部材用基材７０は、全体として均一な厚さとなるように形成されている。定着部材用基材７０は、それが用いられる定着部材の構成に応じて、円筒形状に形成されていてもよい。
【００１６】
定着部材用基材７０は、図２に示すように、内側から順に積層された第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３を有している。
【００１７】
第１金属層７１は、ニッケル（ニッケル合金含む）で形成されている。第１金属層７１は、回転中心となる軸と平行な方向（以下、「軸方向」といい、定着部材用基材７０の周方向と直交する方向である。図２において左右方向）の両端部分の厚さが中央部分の厚さより小さくなるように形成されている。具体的には、第１金属層７１は、軸方向の中央部分から両端部分に向けて連続的（漸次的）に厚さが小さくなるように形成されている。
【００１８】
第２金属層７２は、銅（銅合金含む）で形成されている。第２金属層７２は、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくなるように形成されている。具体的には、第２金属層７２は、軸方向の中央部分から両端部分に向けて連続的（漸次的）に厚さが大きくなるように形成されている。
【００１９】
第３金属層７３は、ニッケル（ニッケル合金含む）で形成されている。第３金属層７３は、軸方向に均一な厚さとなるように形成されている。
【００２０】
銅は、ニッケルより熱伝導率が高い。第２金属層７２は、残りの第１金属層７１及び第３金属層７３より熱伝導率が高い一の金属層の一例である。第１金属層７１及び第３金属層７３は、残りの金属層の一例である。
【００２１】
この定着部材用基材７０は、後述する定着ベルト６０の基層７０を構成する。そして、定着部材用基材７０は、その軸方向の中心位置に、転写紙（転写媒体）における通紙方向と直交する方向の中心位置が重なるように配設される。つまり、定着部材用基材７０の中央部分が通紙部分となり、両端部分が非通紙部分となり得る。
【００２２】
以上より、本実施形態によれば、第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３のうち最も熱伝導率の高い第２金属層７２において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。このようにしたことから、両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、中央部分を通紙部分とし両端部分を非通紙部分としたときに、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【００２３】
また、第２金属層７２が、軸方向の中央部分から両端部分に向けて連続的に厚さが大きくなるように形成されている。このようにしたことから、第２金属層７２において軸方向の中央部分から両端部分に向けて連続的に熱容量が大きくなるので、当該両端部分の温度上昇を抑制することができる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【００２４】
本実施形態の定着部材用基材７０では、熱伝導率の最も高い第２金属層７２が、軸方向の中央部分から両端部分に向けて連続的（漸次的）に厚さが大きくなるように形成されているものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、軸方向の中央部分から両端部分に向けて段階的（階段状）に厚さが大きくなるように形成された第２金属層７２Ａを有する定着部材用基材７０Ａであってもよい。この定着部材用基材７０Ａでは、軸方向の全体厚さが均一になるように、第２金属層７２Ａの形状に合わせて、第１金属層７１Ａが形成されている。第１金属層７１Ａ及び第２金属層７２Ａは、形状以外は上述した第１金属層７１及び第２金属層７２と同一の構成を有する。このような構成の定着部材用基材７０Ａにおいても、上記と同様に、両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。
【００２５】
また、本実施形態では、第１金属層７１及び第３金属層７３をニッケルで形成し、第２金属層７２を銅で形成していたが、これに限定されるものではない。例えば、第２金属層７２を、例えば、金や銀などのニッケルより熱伝導率の高い金属で形成してもよい。また、本発明の目的に反しない限り、第１金属層７１及び第３金属層７３を、第２金属層７２を形成する金属より熱伝導率の低いニッケル以外の金属で形成してもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、３つの金属層を有する構成であったが、２つの金属層を有する構成でもよく、又は、４つ以上の金属層を有する構成であってもよい。これら構成においても、複数の金属層のうち最も熱伝導率の高い一の金属層について、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくなるように形成されていれば、本発明の目的に反しない限り、定着部材用基材の構成は任意である。
【００２７】
次に、上述した定着部材用基材７０の製造方法の一例について図４〜図７を参照して説明する。
【００２８】
図４は、図１の定着部材用基材の製造に用いるニッケル電鋳装置の一例を示す構成図である。図５は、図４のニッケル電鋳装置の板状部材を説明する図である。具体的には、図５（ａ）は、図２に示す第１金属層の形成に用いる板状部材の正面図である。図５（ｂ）は、図３に示す第１金属層の形成に用いる板状部材の正面図である。図５（ｃ）は、図２及び図３に示す第３金属層の形成に用いる板状部材の正面図である。図５（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）の各板状部材の側面図である。図６は、図１の定着部材用基材の製造に用いる銅電鋳装置の一例を示す構成図である。図７は、図６の銅電鋳装置の板状部材を説明する図である。具体的には、図７（ａ）は、図２に示す第２金属層の形成に用いる板状部材の正面図である。図７（ｂ）は、図３に示す第２金属層の形成に用いる板状部材の正面図である。図７（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）の各板状部材の側面図である。
【００２９】
図４に、上述した定着部材用基材７０の第１金属層７１及び第３金属層７３の成形に用いる、ニッケル電鋳槽の一例であるニッケル電鋳装置１００の概略構成を示す。
【００３０】
ニッケル電鋳装置１００は、りん成分が添加されたニッケル電鋳液が満たされた電鋳槽１０１を備えている。電鋳槽１０１内には、アノード電極１０３（この例では２つ）が配置されている。また、電鋳槽１０１内の中央には、円筒状の電鋳母型１０４が配置されている。電鋳母型１０４は、カソード電極を兼ねている。電鋳母型１０４は、電鋳により形成される金属層の厚さが周方向に均一となるようにその円筒の軸を中心にして回転可能に設けられており、電鋳中は図示しない駆動機構により回転駆動される。この電鋳母型１０４は、後述する銅電鋳装置２００との間で兼用する。
【００３１】
また、電鋳槽１０１内には、電鋳される金属層の厚さを軸方向について調整する目的で、アノード電極１０３と電鋳母型１０４との間に、ポリアセタールなどの絶縁性の樹脂材料からなる、電流を遮蔽することができる矩形平板状の板状部材１０５が配置される。図５に示すように、板状部材１０５（１０５Ａ〜１０５Ｃ）にはその中央に開口Ｋ（Ｋａ〜Ｋｃ）が設けられている。
【００３２】
図２に示す定着部材用基材７０の第１金属層７１を形成する場合、図５（ａ）に示すように軸方向（図５において上下方向）の中央部分から両端部分に向けて連続的（漸次的）に幅が狭くなる開口Ｋａが形成された板状部材１０５Ａが配置される。または、図３に示す定着部材用基材７０Ａの第１金属層７１Ａを形成する場合、図５（ｂ）に示すように軸方向の中央部分から両端部分に向けて段階的（階段状）に幅が狭くなる開口Ｋｂが形成された板状部材１０５Ｂが配置される。または、図２及び図３に示す第３金属層７３を形成する場合、図５（ｃ）に示すように、長方形の開口Ｋｃが形成された板状部材１０５Ｃが配置される。これら板状部材１０５Ａ〜１０５Ｃにおいて、開口Ｋの幅（軸方向に直交する方向、図５において左右方向）が広いほど、形成される金属層の厚さが大きくなる。
【００３３】
電鋳槽１０１内には、有底円筒状の電鋳液噴出パイプ１０６がその内側に電鋳母型１０４を収容するように配置されている。電鋳液噴出パイプ１０６の底部には、配管１０９が接続されている。電鋳液噴出パイプ１０６は、配管１０９からニッケル電鋳液が供給されることにより、電鋳母型１０４の周囲に下方から上方に向かう流れを生じさせる。この電鋳液噴出パイプ１０６は、電鋳液が通過可能な比較的目の粗い布材などで構成されている。
【００３４】
電鋳槽１０１にはオーバーフロー部１０７が設けられている。オーバーフロー部１０７は、配管１０８によってニッケル電鋳液が蓄えられた液槽１０２に接続されている。この液槽１０２は、配管１０９によって電鋳液噴出パイプ１０６に接続されている。
【００３５】
ニッケル電鋳装置１００において、ニッケル電鋳液は、図示しない液送ポンプにより、電鋳槽１０１、オーバーフロー部１０７、液槽１０２、電鋳液噴出パイプ１０６をこの順に繰り返して循環している。
【００３６】
このような電鋳槽を用いて、含りん成分、含硫黄成分、及び、含炭素成分を有するニッケル電鋳液により電鋳を行うことで上述した定着部材用基材７０のニッケル層である第１金属層７１及び第３金属層７３を形成することができる。
【００３７】
ニッケル電鋳液としては、当該分野で既知の各種電鋳液を用いることができるが、スルファミン酸ニッケル電鋳液を用いることが好ましい。
【００３８】
スルファミン酸ニッケル電鋳液としては、例えば次の成分を含有するものを挙げることができる。すなわち、スルファミン酸ニッケル四水塩３００ｇ／Ｌ（リットル）以上６００ｇ／Ｌ以下、塩化ニッケル０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下、ホウ酸２０ｇ／Ｌ以上４０ｇ／Ｌ以下、適量の一次光沢剤、二次光沢剤等。また、電鋳浴のｐＨは、好ましくは３．５〜４．５である。
【００３９】
このようなスルファミン酸浴には、上記以外に、ホウ酸、ギ酸、酢酸ニッケル等のｐＨ緩衝剤、さらには、平滑化、ピット防止、結晶微細化、残留応力の低減等を目的として、光沢剤、ピット防止剤、内部応力減少剤等を添加することができる。
【００４０】
本実施形態において、定着部材用基材７０の第１金属層７１及び第３金属層７３に含まれるりんの供給源として、例えば次亜りん酸ナトリウムのような水溶性りん含有酸の塩を含りん成分としてニッケル電鋳液に添加する。このような水溶性りん含有酸の塩としては、次亜りん酸ナトリウム、リン酸塩、亜リン酸塩などが挙げられる。このうち、次亜りん酸ナトリウムであるとｐＨ管理が容易でかつ電鋳溶液が安定となるので好ましい。その添加量は、あらかじめ検討して決定するが、次亜りん酸ナトリウムを用いる場合、これを例えば４０ｍｇ／Ｌ以上２００ｍｇ／Ｌ以下の濃度でスルファミン酸浴中に添加することができる。水溶性りん含有酸の塩の添加量が少なすぎると耐久の低下や電鋳中に形成したニッケル（Ｎｉ）膜が剥がれる場合があり、多すぎると膜の脆化や脱型が不可能となる場合がある。
【００４１】
また、ニッケル電鋳液に添加する含硫黄成分としては、パラトルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホン酸、ナフタレン、サッカリンなどが挙げられる。このうち、パラトルエンスルホンアミドであると液中で分解せず管理が容易となるので好ましい。その添加量は、あらかじめ検討して決定するが、パラトルエンスルホンアミドを用いる場合、これを例えば３０ｍｇ／Ｌ以上１００ｍｇ／Ｌ以下の濃度でスルファミン酸浴中に添加することが好ましい。含硫黄成分の添加量が少なすぎると機械強度が低下する場合があり、多すぎると脆性を引き起こす場合がある。
【００４２】
ニッケル電鋳液に添加する含炭素成分としては、２−ブチン−１，４−ジオール、ホルムアルデヒド、アリスルホン酸などが挙げられる。このうち、２−ブチン−１，４−ジオールであると、不揮発性で管理理が容易となるので好ましい。その添加量は、あらかじめ検討して決定するが、２−ブチン−１，４−ジオールを用いる場合、これを例えば５０ｍｇ／Ｌ以上１００ｍｇ／Ｌ以下の濃度でスルファミン酸浴中に添加することが好ましい。含炭素成分の添加量が少なすぎるとニッケル（Ｎｉ）膜表面の光沢がなくなる場合があり、多すぎると脆化する場合がある。
【００４３】
電流値および電鋳時間などの加工条件は、電流密度により母型表面積毎に設定される。電流密度は、１〜１０Ａ／ｄｍ程度であることが好ましく、本例では、ニッケル電鋳における電流密度を４Ａ／ｄｍとした。
【００４４】
図６に、上述した定着部材用基材７０の第２金属層７２の成形に用いる、銅電鋳槽の一例である銅電鋳装置２００の概略構成を示す。
【００４５】
銅電鋳装置２００は、銅電鋳液が満たされた電鋳槽２０１を備えている。電鋳槽２０１内には、アノード電極２０３（この例では２つ）が配置されている。また、電鋳槽２０１内の中央には、円筒状の電鋳母型１０４が配置されている。電鋳母型１０４は、カソード電極を兼ねている。電鋳母型１０４は、電鋳により形成される金属層の厚さが周方向に均一となるようにその円筒の軸を中心にして回転可能に設けられており、電鋳中は図示しない駆動機構により回転駆動される。この電鋳母型１０４は、上記ニッケル電鋳装置１００と銅電鋳装置２００との間で兼用している。
【００４６】
また、電鋳槽２０１内には、電鋳される金属層の厚さを軸方向について調整する目的で、アノード電極２０３と電鋳母型１０４との間に、ポリアセタールなどの絶縁性の樹脂材料からなる、電流を遮蔽することができる矩形平板状の板状部材２０５が配置される。図７に示すように、板状部材２０５（２０５Ａ、２０５Ｂ）にはその中央に開口Ｌ（Ｌａ、Ｌｂ）が設けられている。
【００４７】
図２に示す定着部材用基材７０の第２金属層７２を形成する場合、図７（ａ）に示すように軸方向（図７において上下方向）の中央部分から両端部分に向けて連続的（漸次的）に幅が広くなる開口Ｌａが形成された板状部材２０５Ａが配置される。または、図３に示す定着部材用基材７０Ａの第２金属層７２Ａを形成する場合、図７（ｂ）に示すように軸方向の中央部分から両端部分に向けて段階的（階段状）に幅が広くなる開口Ｌｂが形成された板状部材２０５Ｂが配置される。これら板状部材２０５Ａ、２０５Ｂにおいて、開口Ｌの幅（軸方向に直交する方向、図７において左右方向）が広いほど、形成される金属層の厚さが大きくなる。
【００４８】
電鋳槽２０１にはオーバーフロー部２０７が設けられている。オーバーフロー部２０７は、配管２０８によって銅電鋳液が蓄えられた液槽２０２に接続されている。この液槽２０２は、配管２０９によって電鋳槽２０１の底部に接続されている。
【００４９】
銅電鋳装置２００において、銅電鋳液は、図示しない液送ポンプにより、電鋳槽２０１、オーバーフロー部２０７、液槽２０２をこの順に繰り返して循環している。
【００５０】
このような電鋳槽を用いて、銅電鋳液により電鋳を行うことで、上述した定着部材用基材７０の銅層である第２金属層７２を形成することができる。
【００５１】
銅電鋳液としては、当該分野で既知の各種電鋳液を用いることができるが、硫酸銅電鋳液を用いることが好ましい。
【００５２】
硫酸銅電鋳液としては、例えば次の成分を含有するものを挙げることができる。すなわち、硫酸銅濃度７０ｇ／Ｌ（リットル）以上９０ｇ／Ｌ以下、硫酸１８０ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下、適量の一次光沢剤、二次光沢剤等。また、電鋳浴のｐＨは、好ましくは１．０〜２．０である。
【００５３】
電流値、および電鋳時間などの加工条件は、電流密度により母型表面積毎に設定される。電流密度は、１〜１０Ａ／ｄｍ程度であることが好ましく、本例では、銅電鋳における電流密度を２Ａ／ｄｍとした。
【００５４】
詳細条件を、表１に示す。
【００５５】
【表１】
2015152885.tif 000003
【００５６】
定着部材用基材７０の製造の手順の一例を以下に示す。
【００５７】
電鋳母型１０４の表面を洗浄した後、当該電鋳母型１０４をニッケル電鋳装置１００の電鋳槽１０１に浸漬して電鋳を開始する。このとき、電鋳槽１０１内には、板状部材１０５Ａを配置している。電鋳プロセスにより形成されるニッケル電鋳膜（即ち、第１金属層７１）が、所望の厚さとなる時間が経過した後に、電鋳を終了し、電鋳母型１０４を電鋳槽１０１から引上げる。
【００５８】
そして、電鋳母型１０４の表面に形成されたニッケル電鋳膜表面を洗浄した後、当該電鋳母型１０４を銅電鋳装置２００の電鋳槽２０１に浸漬して電鋳を開始する。このとき、電鋳槽２０１内には、板状部材２０５Ａを配置している。電鋳プロセスにより形成される銅電鋳膜（即ち、第２金属層７２）が、所望の厚さとなる時間が経過した後に、電鋳を終了し、電鋳母型１０４を電鋳槽２０１から引上げる。
【００５９】
そして、電鋳母型１０４の表面に形成された銅電鋳膜表面を洗浄した後、当該電鋳母型１０４をニッケル電鋳装置１００の電鋳槽１０１に浸漬して電鋳を開始する。このとき、電鋳槽１０１内には、板状部材１０５Ｃを配置している。電鋳プロセスにより形成されるニッケル電鋳膜（即ち、第３金属層７３）が、所望の厚さとなる時間が経過した後に、電鋳を終了し、電鋳母型１０４を電鋳槽１０１から引上げる。
【００６０】
そして、引き上げた電鋳母型１０４を水洗後、熱収縮を目的として図示しない冷却水に浸漬し１０℃以下に冷却する。そして、電鋳母型１０４表面の積層された電鋳膜の端部より、電鋳母型１０４と電鋳膜の界面に高圧の水を照射して空隙を形成する。
【００６１】
空隙が形成された電鋳膜の端部を把持した状態で、電鋳母型１０４を軸方向に相対的に移動させることで、電鋳膜は、電鋳母型１０４から脱型される。このようにして得られた電鋳膜の両端を切り落とし、所定の長さとすることで、上述した定着部材用基材７０が得られる。
【００６２】
上述した定着部材用基材７０の製造方法は一例であって、本発明の目的に反しない限り、定着部材用基材７０の製造方法は任意である。
【００６３】
（定着部材の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る定着部材としての定着ベルトについて、図８を参照して説明する。
【００６４】
図８は、本発明の一実施形態に係る定着ベルトの断面図である。
【００６５】
定着部材の一例である定着ベルト６０は、無端ベルト形状に形成されている。図８に示すように、定着ベルト６０は、上述した定着部材用基材７０を基層（図中符号７０で示す）としている。定着ベルト６０は、基層７０の内面に摺動層６２を、その外面に弾性層６３及び離型層６４を、公知の方法により形成している。また、必要に応じて、各層間にプライマー層を設けてもよい。定着部材として、無端ベルト形状の定着ベルト６０以外にも、円筒形状に形成されたものであってもよい。
【００６６】
ここで、定着ベルト６０の基層７０に求められる性能としては、定着ベルト６０を構成したときの耐久性、柔軟性、及び、定着温度での使用に耐え得る耐熱性が挙げられ、弾性層６３、離型層６４等もこれら性能を満足するように形成する。
【００６７】
定着ベルト６０の基層７０の厚さは、定着ベルト６０を構成したときの要求される熱容量、強度の関係から、２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は３０μｍ以上５０μｍ以下である。また、総膜厚の偏差は、狙いの値に対して、±１０％以下であることが好ましい。
【００６８】
摺動層６２は、ＱＳＵ方式の定着装置において、加圧部材との摺動抵抗を小さくする目的、および、黒色に着色するなど、熱源であるヒータによる加熱効率を向上する目的で形成され、厚さは５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。
【００６９】
摺動層６２に使用される材料として、フッ素系樹脂、もしくは、これらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものが挙げられる。フッ素系樹脂としては四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。また、波長３〜５μｍの光線に対して、ＪＩＳＡ１４２３の測定方法で放射率０．９以上であることが好ましく、色は黒であることが好ましい。
【００７０】
弾性層６３は、光沢むらのない均一な画像を得るために、ベルト表面に柔軟性を与える目的で形成され、ゴム硬度は５°以上５０°以下（ＪＩＳ−Ａ）、厚さは５０μｍ以上５００μｍ以下であるが好ましい。また、弾性層６３は、定着温度における耐熱性からシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等から構成されることが好ましい。
【００７１】
弾性層６３を覆う離型層６４に使用される材料として、フッ素系樹脂、もしくは、これらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものが挙げられる。フッ素系樹脂としては四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。
【００７２】
弾性層６３を上記のような材質からなる離型層６４により被覆すると、シリコーンオイル等を使用しなくともトナー離型性が確保され、紙粉固着の防止が可能になる（オイルレス化といわれる）。
【００７３】
しかし、上記のような離型性を有する樹脂は、ゴム材料のような弾性を一般に有しないので、弾性層６３上に離型層６４を厚く形成するとベルト表面の柔軟性を損ない、形成される画像に光沢むらが発生してしまう。
【００７４】
離型性と柔軟性とを両立させるとともに、さらに耐久性を考慮すると、離型層６４の膜厚として４μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましく、より好ましい範囲は５μｍ以上２０μｍ以下である。本実施形態における離型層は７μｍ程度に設定されている。
【００７５】
本実施形態の定着ベルト６０は、無端ベルト形状に形成され、基層７０を含む複数の層を有し、加熱されるとともに加圧部材に圧接される。基層７０が、上述した定着部材用基材７０で構成されている。
【００７６】
以上より、本実施形態によれば、基層７０が、上述した定着部材用基材７０で構成されている。この定着部材用基材７０は、第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３のうち最も熱伝導率の高い第２金属層７２において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。このようにしたことから、定着ベルト６０の両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、中央部分を通紙部分とし両端部分を非通紙部分としたときに、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【００７７】
（定着装置の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る定着装置について、図９〜図１１を参照して説明する。
【００７８】
図９は、本発明の一実施形態に係る定着装置の構成を説明する断面図である。図１０は、図９の定着装置の遮光部材を説明する図である。具体的には、図１０（ａ）は、遮光部材の側面図であり、（ｂ）は正面図である。図１１は、図１０の遮光部材の変形例の構成を説明する図である。具体的には、図１１（ａ）は、変形例の遮光部材の側面図であり、（ｂ）は正面図である。
【００７９】
定着装置４０は、加熱手段の一例である加熱源４１と、反射部材４２と、加圧部材の一例である加圧ローラ４３と、固定部材４５と、補強部材４６と、定着部材の一例である上述した定着ベルト６０と、を有している。また、定着装置４０は、遮熱手段の一例である遮光部材４８と、温度検知手段４９と、図示しない制御部と、を備えている。
【００８０】
加熱源４１は、輻射熱による非接触での加熱を行うためのものであり、ハロゲンヒータやカーボンヒータを用いることができる。本実施形態ではハロゲンヒータを用いている。
【００８１】
反射部材４２は、加熱源４１から輻射された熱線を、効率的に定着ベルト６０の内面へ照射するためのものであり、反射率の大きい、アルミニウムや銀などの金属材料で形成することが好ましい。本実施形態では、ステンレス上に、銀、および樹脂層を積層した複合材料を用いている。
【００８２】
加圧ローラ４３は、定着ベルト６０の外周面に当接する加圧回転体である。加圧ローラ４３は、直径が２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度である。加圧ローラ４３は、金属製の円筒部材からなる芯金４３ａ上に、連続気泡を有する発泡弾性層４３ｂ、離型層４３ｃの順にそれぞれ積層された構造を有している。このような加圧ローラ４３は定着ベルト６０を介して固定部材４５を押圧して定着ニップ部を形成する。なお、加圧ローラ４３両端部の通紙領域外には定着ベルト６０に接してこれを従動させるために、摩擦力確保を目的とした図示しないグリップ層が設けられている。
【００８３】
発泡弾性層４３ｂは、連続気泡を有する発泡弾性体からなり断熱性に優れているために、ニップ部を加熱する際に必要な時間を短縮する効果が大きい。このような発泡弾性層４３ｂは発泡シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）を使用し、例えばシリコーンコンパウンドに発泡剤、架橋剤、連通化剤を練り、発泡加硫させて得ることができる。そして、本実施形態でも、このような方法によって形成されている。発泡弾性層４３ｂは、上記のような発泡シリコーンゴムにおいて、発泡倍率が１．５以上３以下の範囲であれば、低熱容量と充分な強度とを確保できるので好ましい。本実施形態での発泡倍率は２．０である。
【００８４】
離型層４３ｃは、耐熱性とトナーの付着防止とを考慮し、フッ素系樹脂等を用いる。例えば、このようなフッ素系樹脂としてはＰＦＡやＰＴＦＥが一般的である。厚さは表面硬度が上がるのを抑えるために、０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。本例における離型層はＰＦＡから構成され、厚さは０．０３ｍｍである。
【００８５】
固定部材４５は、加圧ローラ４３との圧接によって定着ベルト６０との間にニップ部を形成するためのものである。固定部材４５は、金属材料からなる剛体部４５ａと、ゴム材料からなる弾性部４５ｂと、剛体部４５ａ及び弾性部４５ｂを覆う図示しない潤滑シート等とで構成される。固定部材４５の剛体部４５ａは、ニップ部での加圧に耐えうるように、高剛性の金属、セラミックなどで形成され、本実施形態では、ステンレスにより構成されている。固定部材４５の弾性部４５ｂは、加圧ローラ４３側の面が加圧ローラ４３の曲率にならうように凹状に形成されていて、高速化に対応できるように十分なニップ部幅が確保されるようになっている。
【００８６】
補強部材４６は、ニップ部を形成する固定部材４５を補強し支持するためのものであり、加圧ローラ４３の加圧力による固定部材４５の変形や変位を抑止している。補強部材４６はこのような機能を満たすためにステンレスや鉄などの機械強度の大きい金属材料で形成することが望ましく、この例ではステンレスから構成されている。
【００８７】
遮光部材４８は、定着ベルト６０の内面を照射する加熱源４１からの熱線を遮断し、定着ベルト６０の加熱範囲を制御するためのものであり、通紙される転写紙Ｐの寸法等に合わせた切り欠きが形成されている。遮光部材４８は、剛性や耐熱性などの機械特性を満たす、ステンレスや鉄などの材料で構成されることが好ましい。本実施形態では、遮光部材４８は、ステンレスと、当該ステンレスにおける加熱源４１に近い面にめっきにより形成された銅層及びニッケル層と、を有している。
【００８８】
遮光部材４８は、定着ベルト６０の内面側に配置されたときに当該定着ベルト６０の回転を妨げないように、断面が定着ベルト６０の内面に沿う円弧形状となる板状に形成されている。遮光部材４８は、長手方向が定着ベルト６０の軸方向に平行に配置されている。
【００８９】
遮光部材４８は、長手方向に沿う一縁部に、図１０に示す段付形状の切り欠き４８ａが設けられた形状のもの（遮光部材４８Ａ）や、図１１に示す中央に向かって連続的に深さが大きくなる切り欠き４８ｂが設けられた形状のもの（遮光部材４８Ｂ）がある。これら切り欠き４８ａ、４８ｂにより、遮光部材が加熱源４１から定着ベルト６０への伝熱を規制する規制位置Ｐ１等に配置されたときに、加熱源４１から定着ベルト６０の軸方向の両端部分に伝わる熱が軸方向の中央部分に伝わる熱より少なくなる。
【００９０】
遮光部材４８は、通紙される転写紙Ｐの幅に合わせて遮断する熱線の量を調整するために、図示しない駆動機構により、定着ベルト６０の周方向に回動移動可能に設けられている。この駆動機構は、回転角度や回転速度を検知することができるステッピングモータやサーボモータが好ましく、本実施形態では、サーボモータを使用している。
【００９１】
温度検知手段４９は、検知した温度に応じた信号を出力する複数の温度センサで構成されており、これら複数の温度センサが定着ベルト６０の外周面の温度を検知可能なように、軸方向に並べて配置されている。
【００９２】
温度検知手段４９及び図示しない駆動機構は、図示しない制御部に接続されている。制御部は、温度検知手段４９が出力した信号に基づいて定着ベルト６０の外周面の温度を検知する。そして、制御部は、定着ベルト６０の温度が適切な範囲（使用可能温度範囲）となるように、検知した温度に応じて駆動機構により遮光部材４８を回動移動させて加熱源４１から定着ベルト６０に向かう熱線の量を調整する。本実施形態では、遮光部材４８は、加熱源４１と定着ベルト６０との間で熱線を遮断する規制位置Ｐ１と、規制位置Ｐ１から９０度回動した位置であって上記熱線を遮断しない非規制位置Ｐ２との間を回動移動される。遮光部材４８を、検出した温度に応じて、規制位置Ｐ１及び非規制位置Ｐ２のいずれか一方に回動移動させる構成、又は、規制位置Ｐ１と非規制位置Ｐ２との間の任意の位置に回動移動させる構成のいずれであってもよい。また、遮蔽部材４８を規制位置Ｐ１に固定した構成でもよく、又は、遮蔽部材４８を備えない構成でもよい。
【００９３】
定着ベルト６０は、上述した構成を有しており、本実施形態では、その全体の厚さが１ｍｍ以下となっている。また、定着ベルト６０の直径（円筒形状時）は、１５〜１２０ｍｍ程度となるように設定されており、本実施形態では３０ｍｍ程度に設定されている。
【００９４】
定着装置４０の動作について説明する。
【００９５】
定着装置４０の電源スイッチが投入されると、加熱源４１に電力が供給される。同時に、加圧ローラ４３が図示しない付勢機構により定着ベルト６０側に付勢されて定着ベルト６０との間にニップ部が形成される。また、加圧ローラ４３が、図示しない駆動機構により回転駆動が開始される。これら動作により、加圧ローラ４３との摩擦力によって定着ベルト６０も従動回転する。
【００９６】
そして、定着装置４０は、加熱源４１によって定着ベルト６０を加熱し、この加熱された定着ベルト６０と加圧ローラ４３との間に形成されたニップ部にトナー像が転写された転写紙Ｐを通して、トナーを溶融するとともにこの転写紙Ｐに画像Ｇとして定着させる。
【００９７】
本実施形態の定着装置４０は、定着ベルト６０と定着ベルト６０に圧接される加圧ローラ４３とを有し、加熱された定着ベルト６０と加圧ローラ４３との間に転写紙Ｐを通して当該転写紙Ｐ上のトナーを溶融し定着させる。定着ベルト６０として、上述した定着ベルト６０を備えている。
【００９８】
また、定着装置４０は、定着ベルト６０を加熱する加熱源４１と、定着ベルト６０と加熱源４１との間に配置され、加熱源４１から定着ベルト６０への伝熱を規制する遮光部材４８と、を備えている。遮光部材４８が、加熱源４１から定着ベルト６０の軸方向の両端部分に伝わる熱が定着ベルト６０の軸方向の中央部分に伝わる熱より少なくなるように設けられている。
【００９９】
また、遮光部材４８が、加熱源４１から定着ベルト６０への伝熱を規制する規制位置Ｐ１と、伝熱を規制しない非規制位置Ｐ２と、の間を移動可能に設けられている。
【０１００】
以上より、本実施形態によれば、上述した定着ベルト６０を備えている。この定着ベルト６０の基層７０は、第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３のうち最も熱伝導率の高い第２金属層７２において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。このようにしたことから、定着ベルト６０の両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、中央部分を通紙部分とし両端部分を非通紙部分としたときに、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【０１０１】
また、遮光部材４８を備えているので、定着ベルト６０の軸方向の両端部分の温度上昇をさらに抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【０１０２】
また、遮光部材４８が、規制位置Ｐ１と非規制位置Ｐ２との間を移動可能に設けられている。これにより、例えば、定着ベルト６０の幅（軸方向長さ）より短い幅の転写紙Ｐを通紙する際に規制位置Ｐ１に移動し、定着ベルト６０の幅とほぼ同じ幅の転写紙Ｐを通紙する際に規制位置Ｐ１から非規制位置Ｐ２側に移動することができる。そのため、必要に応じて加熱源４１からの熱線を遮断することができ、異なる幅の転写紙Ｐにについてそれぞれ適切にトナーを定着させることができる。
【０１０３】
（画像形成装置の実施形態）
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図１２を参照して説明する。
【０１０４】
画像形成装置１は、は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を形成するために４組の画像形成部を有している。すなわち、これら色にそれぞれ対応した感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ（像担持体）の表面上に形成するために電子写真方式の４組の画像形成手段の一例である画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ（像形成手段）である。これら画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの下方には、各画像形成部を通して転写紙Ｐ（転写媒体）を搬送するための搬送ベルト２０が張架されている。各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、搬送ベルト２０にそれぞれ転接配置され、転写紙Ｐは搬送ベルト２０の表面に静電的に吸着される。
【０１０５】
これら４組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、概略として、同じ構造を有する。よって、ここでは用紙の搬送方向最上流側に配設されたイエロー用の画像形成部１０Ｙについて代表して説明し、他の色用の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋについては同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０６】
画像形成部１０Ｙは、その略中央位置に搬送ベルト２０に転接された感光体ドラム１Ｙを有する。感光体ドラム１Ｙの周囲には、感光体ドラム１Ｙの回転方向に沿って順に次の装置が配設されている。感光体ドラム１Ｙの表面を所定の電位に帯電させる帯電装置２Ｙ。帯電されたドラム表面を色分解された画像信号に基づいて露光し、ドラム表面上に静電潜像を形成する露光装置３Ｙ。ドラム表面上に形成された静電潜像にイエロートナーを供給して現像する現像装置４Ｙ。現像したトナー像を搬送ベルト２０を介して搬送される用紙上に転写する転写ローラ５Ｙ（転写装置）。転写されずにドラム表面に残留した残留トナーを除去するクリーナ６Ｙ。そして、ドラム表面に残留した電荷を除去する図示しない除電ランプ。
【０１０７】
搬送ベルト２０の図中右下方には、用紙を搬送ベルト２０上に給紙するための給紙機構３０が配設されている。搬送ベルト２０の図中左側には、上述した定着装置４０が配設されている。搬送ベルト２０によって搬送された転写紙Ｐは、搬送ベルト２０から連続して定着装置４０を通って延びた搬送路を搬送され、定着装置４０を通過する。
【０１０８】
定着装置４０は、搬送された転写紙Ｐ、すなわちその表面上に各色のトナー像が転写された状態の転写紙Ｐを加熱および加圧する。そして、各色のトナー像を溶融して転写紙Ｐに定着させる。さらに転写紙Ｐは、定着装置４０の搬送経路下流側に排紙ローラにより排紙される。
【０１０９】
画像形成装置１は、転写紙Ｐにトナー像を形成する画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、転写紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置４０と、を備えている。定着装置４０が、上述した定着装置４０で構成されている。
【０１１０】
以上より、本実施形態によれば、画像形成装置１は、上述した定着装置４０を備えている。この定着装置４０の定着ベルト６０の基層７０は、第１金属層７１、第２金属層７２及び第３金属層７３のうち最も熱伝導率の高い第２金属層７２において、軸方向の両端部分の厚さが中央部分の厚さより大きくされている。このようにしたことから、両端部分の熱容量が中央部分の熱容量より大きくなるので、中央部分を通紙部分とし両端部分を非通紙部分としたときに、当該両端部分の温度上昇を抑制して使用可能温度範囲の上限を超えてしまうことを回避できる。したがって、比較的簡易な構成で軸方向における両端部分と中央部分との温度差を抑制することができる。
【０１１１】
これにより、画像形成装置１は、省エネルギー、かつ、高印刷速度の要求に対応でき、さらに、高負荷の使用環境に耐える定着ベルト６０を有するので長期間安定して画像を形成することができる。
【０１１２】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の定着部材用基材、定着部材、定着装置、および、画像形成装置は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【０１１３】
当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の定着部材用基材、定着部材、定着装置、および、画像形成装置を適宜改変することができる。このような改変によってもなお本発明の定着部材用基材、定着部材、定着装置、および、画像形成装置の構成を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【０１１４】
本発明は、定着部材用基材、定着部材、定着装置及び画像形成装置に限らず、ロール形状の搬送部材と搬送対象の間に熱量の移動がある場合の搬送対象の熱量制御又は加熱効率の向上などに広く応用することが可能である。
【実施例】
【０１１５】
本発明者らは、以下に示す本発明に係る定着部材用基材の実施例１、２及び比較例１〜３を作製して、その効果を確認する評価試験を実施した。
【０１１６】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ比較例１〜３となる定着部材用基材の断面図である。図１４は、図１３の定着部材用基材の製造において図４のニッケル電鋳装置で使用する板状部材を説明する図（正面図）である。具体的には、図１４（ａ）〜（ｃ）の板状部材１０５Ｄ〜１０５Ｆは、それぞれ比較例１〜３の第１金属層７１Ｄ〜７１Ｆの形成に用いる。図１５は、図１３の定着部材用基材の製造において図６の銅電鋳装置で使用する板状部材を説明する図（正面図）である。具体的には、図１５（ａ）〜（ｃ）の板状部材２０５Ｄ〜２０５Ｆは、それぞれ比較例１〜３の第２金属層７２Ｄ〜７２Ｆの形成に用いる。
【０１１７】
以下の実施例１、２、比較例１〜３は、無端ベルト形状に形成し、直径が３０ｍｍ、幅（軸方向長さ）が３５９ｍｍ、全体の厚さが４０μｍ±１０％とし、各金属層の厚さの変極点での段差は、うねり（Ｗｃａ）が０．７μｍ以下とした。
【０１１８】
（実施例１）
上述したニッケル電鋳装置１００及び銅電鋳装置２００を用いて、図２に示す断面形状となる無端ベルト形状の定着部材用基材７０を作製した。このときニッケル電鋳装置１００において、図５に示す板状部材１０５Ａを使用して第１金属層７１を形成し、板状部材１０５Ｃを使用して第３金属層７３を形成した。銅電鋳装置２００において、図７に示す板状部材２０５Ａを使用して第２金属層７２を形成した。実施例１の定着部材用基材７０は、第２金属層７２の軸方向の中心位置の厚さが１０μｍ、両端位置の厚さが３０μｍであり、中心位置から両端に向けて連続的且つ直線的に厚さが大きくなっている。第１金属層７１は、第２金属層７２と重なることにより全体が均一な厚さとなるように形成されている。また、第３金属層７３の厚さが１μｍで全体的に均一である。
【０１１９】
（実施例２）
上述したニッケル電鋳装置１００及び銅電鋳装置２００を用いて、図３に示す断面形状となる無端ベルト形状の定着部材用基材７０Ａを作製した。このときニッケル電鋳装置１００において、図５に示す板状部材１０５Ｂを使用して第１金属層７１Ａを形成し、板状部材１０５Ｃを使用して第３金属層７３を形成した。銅電鋳装置２００において、図７に示す板状部材２０５Ｂを使用して第２金属層７２Ａを形成した。実施例２の定着部材用基材７０Ａは、第２金属層７２Ａの軸方向の中心位置を中心とする２６０ｍｍの範囲の厚さが１０μｍ、この範囲の端部から両端までの範囲が３０μｍであり、中央部分から両端部分に向けて段階的に厚さが大きくなっている。第１金属層７１Ａは、第２金属層７２Ａと重なることにより全体が均一な厚さとなるように形成されている。また、第３金属層７３の厚さが１μｍで全体的に均一である。
【０１２０】
（比較例１）
上述したニッケル電鋳装置１００及び銅電鋳装置２００を用いて、図１３（ａ）に示す断面形状となる無端ベルト形状の定着部材用基材７０Ｄを作製した。このときニッケル電鋳装置１００において、図１４（ａ）に示す板状部材１０５Ｄを使用して第１金属層７１Ｄを形成し、図５に示す板状部材１０５Ｃを使用して第３金属層７３を形成した。銅電鋳装置２００において、図１５（ａ）に示す板状部材２０５Ｄを使用して第２金属層７２Ｄを形成した。比較例１の定着部材用基材７０Ｄは、第１金属層７１Ｄの厚さが２９μｍ、第２金属層７２Ｄの厚さが１０μｍでそれぞれ全体的に均一である。また、第３金属層７３の厚さが１μｍで全体的に均一である。
【０１２１】
（比較例２）
上述したニッケル電鋳装置１００及び銅電鋳装置２００を用いて、図１３（ｂ）に示す断面形状となる無端ベルト形状の定着部材用基材７０Ｅを作製した。このときニッケル電鋳装置１００において、図１４（ｂ）に示す板状部材１０５Ｅを使用して第１金属層７１Ｅを形成し、図５に示す板状部材１０５Ｃを使用して第３金属層７３を形成した。銅電鋳装置２００において、図１５（ｂ）に示す板状部材２０５Ｅを使用して第２金属層７２Ｅを形成した。比較例２の定着部材用基材７０Ｅは、第２金属層７２Ｅの軸方向の中心位置の厚さが３０μｍ、両端位置の厚さが１０μｍであり、中心位置から両端に向けて連続的且つ直線的に厚さが小さくなっている。第１金属層７１Ｅは、第２金属層７２と重なることにより全体が均一な厚さとなるように形成されている。また、第３金属層７３の厚さが１μｍで全体的に均一である。
【０１２２】
（比較例３）
上述したニッケル電鋳装置１００及び銅電鋳装置２００を用いて、図１３（ｃ）に示す断面形状となる無端ベルト形状の定着部材用基材７０Ｆを作製した。このときニッケル電鋳装置１００において、図１４（ｃ）に示す板状部材１０５Ｆを使用して第１金属層７１Ｆを形成し、図５に示す板状部材１０５Ｃを使用して第３金属層７３を形成した。銅電鋳装置２００において、図１５（ｃ）に示す板状部材２０５Ｆを使用して第２金属層７２Ｆを形成した。比較例３の定着部材用基材７０Ｆは、第２金属層７２Ｆの軸方向の中心位置を中心とする２６０ｍｍの範囲の厚さが３０μｍ、この範囲の端部から両端までの範囲が１０μｍであり、中央部分から両端部分に向けて階段状に厚さが小さくなっている。第１金属層７１Ｆは、第２金属層７２Ｆと重なることにより全体が均一な厚さとなるように形成されている。また、第３金属層７３の厚さが１μｍで全体的に均一である。
【０１２３】
これら実施例１、２及び比較例１〜３について、それぞれを基層とし、当該基層の内周に摺動層、外周に、弾性層、及び、離型層をこの順で形成して定着ベルトを得た。具体的には、基層の内面にＰＦＡ樹脂をスプレー塗装し、硬化させることで摺動層を形成した。次に、基層の外面にコロナ放電処理による表面活性処理を行い、シリコーンゴムをダイコート塗装することで弾性層を形成した。そして、弾性層についてコロナ放電処理による表面活性および接着層の浸漬塗布を行い、薄膜となるようＰＦＡ塗装の浸漬塗装を行った。最後にＰＦＡの熱処理としておよそ３４０℃で１時間の加熱処理を行った。これら処理を終えたのち、全長が３５９ｍｍになるよう両端をカットすることで、それぞれ実施例１、２及び比較例１〜３のそれぞれを基層とする定着ベルトを得た。これら定着ベルトを上述した画像形成装置１の定着装置４０に組み込み、以下の試験１を実施した。
【０１２４】
（試験１）
画像形成装置１の定着装置４０において、遮光部材４８を非規制位置Ｐ２固定とした。そして、実施例１、２及び比較例１〜３について、標準の印刷条件で転写紙Ｐへの画像形成を行い、このときの定着ベルトの表面温度を測定して、それぞれの定着ベルトの軸方向の両端部分の温度上昇について、以下の基準に基づいて評価した。なお、温度上昇の数値は、定着ベルトの軸方向の両端位置（両端から中央位置に向けて１０ｍｍ内側に入った位置）の温度から中央位置の温度を差し引いたものである。
○・・・温度上昇が３５度以下である。
×・・・温度上昇が３５度超である。
【０１２５】
試験結果を表２に示す。
【０１２６】
【表２】
2015152885.tif 000004
【０１２７】
この試験１では、定着ベルトの基層の形状の効果を確認した。表２の試験結果から、実施例１、２は、比較例１〜３に対して両端部分の温度上昇を抑制できることが確認された。また、実施例１、２及び比較例１〜３から明らかなように、熱伝導率の高い第２金属層の両端部分の厚みが大きいほど温度上昇の抑制に有利であることが確認された。本実施例を基に、銅層の断面形状を最適化することで、さらに定着ベルトの両端部分の温度上昇の低減に対して有効な形状を設定することも可能である。
【０１２８】
また、本発明者らは、以下に示す本発明に係る定着装置の実施例３、４を作製して、その効果を確認する評価試験を実施した。
【０１２９】
（実施例３）
上述した実施例２を基層とする定着ベルトを組み込んだ定着装置４０において、遮光部材４８として図１１に示す形状の遮光部材４８Ｂを組み込むとともに非規制位置Ｐ２固定とした。
【０１３０】
（実施例４）
上述した実施例２を基層とする定着ベルトを組み込んだ定着装置４０において、遮光部材４８として図１１に示す形状の遮光部材４８Ｂを組み込むとともに、遮光部材４８Ｂの位置について次の制御を行う構成とした。温度検知手段４９において、２００℃以上の温度を検知した際に、遮光部材４８Ｂを速度１０ｒｐｍで規制位置Ｐ１に回動移動させ、１８０℃以下の温度を検知した際に、遮光部材４８Ｂを速度１０ｒｐｍで非規制位置Ｐ２に回動移動させる制御を行った。
【０１３１】
これら実施例３、４について、以下の試験２を実施した。
【０１３２】
（試験２）
実施例３、４について、標準の印刷条件で転写紙Ｐへの画像形成を行い、このときの定着ベルトの表面温度を測定して、それぞれの定着ベルトの軸方向の両端部分の温度上昇について、以下の基準に基づいて評価した。なお、温度上昇の数値は、定着ベルトの軸方向の両端位置（両端から中央位置に向けて１０ｍｍ内側に入った位置）の温度から中央位置の温度を差し引いたものである。
◎・・・温度上昇が２５度以下である。
○・・・温度上昇が２５度超でかつ３５度以下である。
×・・・温度上昇が３５度超である。
【０１３３】
試験結果を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
2015152885.tif 000005
【０１３５】
この試験２では、遮光部材の効果を確認した。表３の試験結果から、実施例３、４ともに定着ベルトの両端部分の温度上昇を抑制できることが確認された。特に、遮光部材４８Ｂを定着ベルトの表面温度に応じて規制位置Ｐ１と非規制位置Ｐ２との間で移動させることにより、遮光部材４８Ｂが非規制位置Ｐ２に固定された構成より温度上昇を抑制できることが確認された。
【０１３６】
これら試験結果からも、本発明の効果を確認することができた。
【符号の説明】
【０１３７】
１            画像形成装置（画像形成装置の一例）
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ  画像形成部（画像形成手段の一例）
４０          定着装置（定着装置の一例）
４１          加熱源（加熱手段の一例）
４３          加圧ローラ（加圧部材の一例）
４８、４８Ａ、４８Ｂ  遮光部材（遮熱手段の一例）
６０          定着ベルト（定着部材の一例）
７０          基層
７０、７０Ａ、７０Ｂ  定着部材用基材（定着部材用基材の一例）
７１、７１Ａ  第１金属層（残りの金属層の一例）
７２、７２Ａ  第２金属層（一の金属層の一例）
７３          第３金属層（残りの金属層の一例）
１００        ニッケル電鋳装置
２００        銅電鋳装置
Ｐ            転写紙（転写媒体の一例）
Ｐ１          規制位置（規制位置の一例）
Ｐ２          非規制位置（非規制位置の一例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３８】
【特許文献１】特開２０１３−１７４６７１号公報
【図１】
2015152885.tif 000006
【図２】
2015152885.tif 000007
【図３】
2015152885.tif 000008
【図４】
2015152885.tif 000009
【図５】
2015152885.tif 000010
【図６】
2015152885.tif 000011
【図７】
2015152885.tif 000012
【図８】
2015152885.tif 000013
【図９】
2015152885.tif 000014
【図１０】
2015152885.tif 000015
【図１１】
2015152885.tif 000016
【図１２】
2015152885.tif 000017
【図１３】
2015152885.tif 000018
【図１４】
2015152885.tif 000019
【図１５】
2015152885.tif 000020