(57)【要約】【課題】多量の導電性フィラーを含有していても電気抵抗の所期の均一性を有するシームレス樹脂ベルトおよび管状発熱体を提供すること。【解決手段】溶媒、ポリアミド酸および導電性フィラーを含有する樹脂材料液３３を、基体３１の周面にスパイラル塗布によって塗布し、次いで、加熱によりポリアミド酸をイミド化してポリイミドを生成して、高い含有量で導電性フィラーを含有するシームレス樹脂ベルトを作製する。第一の温度の樹脂材料液３３にせん断による流動性を与えてスパイラル塗布を行う。基体３１の周面では、第二の温度において温度による流動性を樹脂材料液３３に与えてレベリングさせる。そして、第三の温度でイミド化を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒、耐熱性樹脂または前記耐熱性樹脂の前駆体、および導電性フィラーを含有し、第一の温度ではせん断によって流動性を獲得するとともに、前記第一の温度よりも高い第二の温度では温度によって流動性を獲得する樹脂材料液を、円柱面状の周面を有する基体の前記周面に塗布し、前記第二の温度よりも高い第三の温度に前記基体を加熱して、前記周面に塗布された前記樹脂材料液から析出または生成した前記耐熱性樹脂で構成されたシームレス樹脂ベルトを製造する方法であって、
前記第一の温度の前記樹脂材料液をせん断によって流動させて、前記第二の温度に維持されている前記基体の前記周面に、スパイラル塗布によって塗布する工程と、
前記樹脂材料液が前記周面に塗布された前記基体の温度を前記第三の温度に維持して、前記シームレス樹脂ベルトを作製する工程と、を含む、シームレス樹脂ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂材料液の２０℃の粘度は、２０Ｐａ・ｓ以下である、請求項１に記載のシームレス樹脂ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂材料液における前記導電性フィラーの含有量は、前記耐熱性樹脂または前記耐熱性樹脂の前駆体に対して１０体積％以上である、請求項１または２に記載のシームレス樹脂ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記耐熱性樹脂の前駆体は、ポリアミド酸であり、
前記第二の温度は、５１〜７９℃である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシームレス樹脂ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項の製造方法で製造されたシームレス樹脂ベルトと、前記シームレス樹脂ベルトに電気を流すための電極とを有する、管状発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームレス樹脂ベルトの製造方法および当該シームレス樹脂ベルトを含む管状発熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
管状発熱体は、通常、可撓性を有し、周面の全体で通電によって発熱する。管状発熱体は、例えば、画像形成装置の定着装置に利用されている。このような管状発熱体には、例えば、カーボン材料を含む導電性フィラーが分散しているポリイミド層で構成されている発熱層と、当該発熱層に電力を供給する電極と、を有する管状発熱体が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該管状発熱体では、ポリイミド樹脂で構成される樹脂層中に導電性フィラーを添加することは、半導体基板などで使用されるパターン電極によって発熱層に電気を流す管状発熱体に比べて、高い耐久性と均一な発熱性の両方を実現するものとして検討が試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記発熱層は、発生させるべき熱量に応じた量の導電性フィラーを含有する。発熱層は、通常、溶媒、耐熱性樹脂の前駆体および導電性フィラーを含有する樹脂材料液を基体に塗布し、形成された塗膜を加熱し、当該塗膜中の耐熱性樹脂の前駆体から耐熱性樹脂を生成することで作製される。樹脂材料液における導電性フィラーの含有量が多くなると、樹脂材料液の流動性が損なわれ、導電性フィラーが樹脂材料液の塗布方法に依って上記塗膜中に偏って存在することがある。このため、多量の導電性フィラーを含有する樹脂材料液で上記発熱層を作製すると、導電性フィラーの偏在により管状発熱体における電気抵抗が不均一になり、発熱の均一性が不十分となることがある。
【０００５】
本発明の目的は、多量の導電性フィラーを含有していても電気抵抗の所期の均一性を有するシームレス樹脂ベルトを提供することである。
また、本発明の別の目的は、当該シームレス樹脂ベルトを有する管状発熱体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るシームレス樹脂ベルトの製造方法は、溶媒、耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体、および導電性フィラーを含有し、第一の温度ではせん断によって流動性を獲得するとともに、上記第一の温度よりも高い第二の温度では温度によって流動性を獲得する樹脂材料液を、円柱面状の周面を有する基体の上記周面に塗布し、上記第二の温度よりも高い第三の温度に上記基体を加熱して、上記周面に塗布された上記樹脂材料液から析出または生成した上記耐熱性樹脂で構成されたシームレス樹脂ベルトを製造する方法であって、上記第一の温度の上記樹脂材料液をせん断によって流動させて、上記第二の温度に維持されている上記基体の上記周面に、スパイラル塗布によって塗布する工程と、上記樹脂材料液が上記周面に塗布された上記基体の温度を上記第三の温度に維持して、上記シームレス樹脂ベルトを作製する工程と、を含む。
【０００７】
また、本発明に係る管状発熱体は、上記の製造方法で製造されたシームレス樹脂ベルトと、当該シームレス樹脂ベルトに電気を流すための電極とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
樹脂材料液は、基体に塗布される前ではせん断による流動性を有し、基体に付着した直後から温度による流動性を有する。このため、樹脂材料液の上記基体の周面への塗布前後において、樹脂材料液の流動性が途切れずに連続して発現される。よって、樹脂材料液の流動に伴って樹脂材料液中の導電性フィラーを拡散し、その結果、多量の導電性フィラーを含有していても電気抵抗の所期の均一性を有するシームレス樹脂ベルトが作製される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態の管状発熱体を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第二の実施形態の管状発熱体を模式的に示す図である。
【図３】図３Ａは、本発明におけるシームレス樹脂ベルトの製造途中の基体の断面を模式的に示す図であり、図３Ｂは、従来のシームレス樹脂ベルトの製造途中の基体の断面を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施形態の管状発熱体を有する定着装置の構成を概略的に示す正面図であり、図４Ｂは図４Ａの定着装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図５】図５は、図４Ａおよび図４Ｂの定着装置を有する画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［管状発熱体］
本発明に係る管状発熱体の一実施形態を図１に示す。管状発熱体１０は、図１に示されるように、シームレス樹脂ベルト１２と、シームレス樹脂ベルト１２に電気を流すための電極１４とを有する。シームレス樹脂ベルト１２は、耐熱性樹脂で構成されており、導電性フィラーが分散されている。シームレス樹脂ベルト１２の厚さは、管状発熱体１０の用途に応じて決められる。たとえば、管状発熱体１０の用途が画像形成装置の定着装置における発熱ベルトである場合では、シームレス樹脂ベルト１２の厚さは、所期の発熱量を得る観点から、３０〜２００μｍであることが好ましく、４０〜１５０μｍであることがより好ましく、５０〜１００μｍであることがさらに好ましい。
【００１１】
上記耐熱性樹脂は、２００〜３００℃に加熱して使用可能な樹脂である。耐熱性樹脂は、一種でもそれ以上でもよい。耐熱性樹脂の例には、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、これらの誘導体よりなる樹脂、および、これらの変性樹脂、が含まれる。耐熱性樹脂は、耐熱性や可撓性などの観点から、ポリイミドまたはポリアミドイミドであることが好ましい。なお、ポリイミドは、可溶性ポリイミドを含む。
【００１２】
上記導電性フィラーには、金属または非金属の導電性材料の粒子が用いられる。導電性フィラーは、一種でもそれ以上でもよい。導電性フィラーの材料の例には、Ｃ；Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｗ、Ｉｎなどの金属；ＶＯ２、Ｒｕ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＩｎＯなどの金属酸化物；ＴａＮ、Ｔａ２Ｎ、ＺｒＮ、ＮｂＮ、ＶＮなどの金属窒化物；ＴｉＢ２、ＺｒＢ２、ＨｆＢ２、ＴａＢ２、ＭｏＢ２、ＣｒＢ２、Ｂ４Ｃ、ＭｏＢなどのホウ素化合物；ＳｉＣ、ＺｒＣ、ＶＣ、ＴｉＣなどの金属炭化物；および、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕ−Ｚｎ、ステンレス鋼などの合金；が含まれる。
【００１３】
上記耐熱性樹脂に対する導電性フィラーの含有量は、管状発熱体１０の用途に応じて適宜に決められうる。たとえば、管状発熱体１０の用途が画像形成装置の定着装置における発熱ベルトである場合では、上記耐熱性樹脂に対する導電性フィラーの含有量は、１０〜８０体積％であることが好ましく、１５〜６０体積％であることがより好ましい。
【００１４】
また、上記導電性フィラーの粒子形状は、本発明の効果が得られる範囲において、適宜に決めることができる。例えば、導電性フィラーの粒子形状は、繊維状であることが、シームレス樹脂ベルト１２の導電性をより高め、また導電性の均一性をより高める観点から好ましい。この場合の導電性フィラーの直径（Ａ）は０．５〜３０μｍであり、導電性フィラーの長さ（Ｂ）は５．０〜１０００μｍであり、導電性フィラーのアスペクト比は０．０２５〜０．２５であることが、シームレス樹脂ベルト１２の均一かつ十分な発熱を実現する観点から好ましい。
【００１５】
上記導電性フィラーの直径（Ａ）および長さ（Ｂ）は、例えば、走査型電子顕微鏡写真を用いて５００倍にて硬質導電性フィラーを撮影し、スキャナーにて取り込んだ画像から最低５００個の導電性フィラーの直径と長さを測定し、それぞれの測定値の平均値として算出される。また、導電性フィラーのアスペクト比は、導電性フィラーの直径（Ａ）を導電性フィラーの長さ（Ｂ）で除算すること（Ａ／Ｂ）により求められる。
【００１６】
シームレス樹脂ベルト１２は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した耐熱性樹脂および導電性フィラー以外の他の材料をさらに含有していてもよい。このような他の材料の発熱層中における含有量は、本発明の効果が得られる範囲において、適宜に決めることができる。上記他の材料の例には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮおよびＳｉＣなどの熱伝導性フィラーが含まれる。
【００１７】
シームレス樹脂ベルト１２において、導電性フィラーは、シームレス樹脂ベルト１２の面方向に実質的に一様に存在する。「実質的に一様」とは、シームレス樹脂ベルト１２の電気抵抗率の変化率（抵抗変化率）が１％以下であることを言う。「実質的に一様」である範囲において、シームレス樹脂ベルト１２の面方向における導電性フィラーの若干の濃淡は許容される。上記抵抗変化率が１％を超えると、上記発熱ベルトに用いたときに、定着ムラを生じることがある。当該定着ムラを防止する観点から、上記抵抗変化率は０．５％以下であることがより好ましい。上記抵抗変化率は、シームレス樹脂ベルト１２の二点間の電気抵抗率の測定値から求めることが可能である。当該電気抵抗値は、例えばＬＣＲメーターによって測定可能である。
【００１８】
電極１４は、シームレス樹脂ベルト１２の外周面の両端部に周設されている。電極１４は、例えば金属薄板の環をシームレス樹脂ベルト１２の外周面に導電性接着剤によって接着されることによって配置される。電極１４間に電圧を印加することによって管状発熱体１０に電気が流れ、シームレス樹脂ベルト１２が発熱する。シームレス樹脂ベルト１２の軸方向における電極１４の位置は、通常は軸方向の端部であるが、所期の発熱部分に応じて、適宜に決めることが可能である。また、電極１４は、シームレス樹脂ベルト１２の外周面に配置されてもよいし、内周面に配置されてもよい。電極１４の材料には、電極として通常用いられる金属が用いられ、電極１４の材料の例には、銅、アルミニウム、ニッケル、真鍮、リン青銅、ステンレス鋼および鉄クロムが含まれる。
【００１９】
電極１４の幅は、シームレス樹脂ベルト１２に対する電極１４の接着面積を十分に大きくする観点、および、電極１４に電荷を供給する給電装置に対する電極１４の接触面積を十分に大きくする観点、から、例えば５〜３０ｍｍが好ましい。電極の幅とは、例えば、管状発熱体１０の軸方向における長さである。電極１４の厚さは、適度の強度と柔軟性との両立の観点から適宜に決めることが可能であり、例えば１０〜１００μｍであることが好ましく、３０〜６０μｍであることがより好ましい。
【００２０】
上記導電性接着剤は、例えば、接着母材と導電性フィラーとを含む組成物、またはシランカップリング剤、である。上記接着母材の例には、エポキシ樹脂が含まれる。導電性接着剤の導電性フィラーは、シームレス樹脂ベルト１２に分散される導電性フィラーと同じであってもよいし異なっていてもよい。導電性接着剤中の導電性フィラーの好ましい例には、銀フィラー、ニッケルフィラーおよびステンレス鋼フィラーが含まれる。また、上記シランカップリング剤の例には、アルキルアミノトリアルコキシシランが含まれる。
【００２１】
なお、電極１４は、他のタイプの電極であってもよい。たとえば、電極１４は、導電性ペーストの塗布または印刷および焼き付けによって構成される電極であってもよい。上記導電性ペーストの例には、銀ペーストが含まれる。銀ペーストは、銀製の導電性フィラーと有機系のバインダーとの混合物である。銀ペーストにおける銀の含有量は、例えば、８０〜９５％である。
【００２２】
本発明に係る管状発熱体の第二の実施形態を図２に示す。管状発熱体２０は、図２に示されるように、弾性体層１６および離型層１８をさらに有する。すなわち、管状発熱体２０は、シームレス樹脂ベルト１２と、シームレス樹脂ベルト１２の両端部のそれぞれに配置された電極１４と、シームレス樹脂ベルト１２の外周面上に配置された弾性体層１６と、弾性体層１６の外周面上に配置された離型層１８とを有する。
【００２３】
弾性体層１６は、通常、シームレス樹脂ベルト１２の外側に形成される。弾性体層１６の厚さは、シームレス樹脂ベルト１２からの熱の伝達とトナー画像や記録媒体に対する密着性との観点から、５〜３００μｍ程度であることが好ましい。弾性体層１６の材料は一、一種でもそれ以上でもよい。弾性体層１６の材料の例には、シリコーン、熱可塑性エラストマーおよびゴム材料が含まれる。熱可塑性エラストマーの例には、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、スチレン−ブタジエントリブロック系エラストマーおよびポリオレフィン系エラストマーが含まれる。上記ゴム材料の例には、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムおよびノルボルネンゴムが含まれる。
【００２４】
離型層１８は、管状発熱体２０の表面の離型性を高めるための層である。離型層１８の厚さは、例えば５〜２０μｍである。離型層１８は、上記の離型性に加えて、弾性体層１６よりも高い弾性率を有することが好ましい。離型層１８の材料は、一種でもそれ以上でもよい。離型層１８の材料の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、アルコール可溶性ナイロン、ポリカーボネート、ポリアリレート、フェノール、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリホスファゼン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリパラバン酸、ポリアリルフェノール、フッ素樹脂、ポリ尿素、アイオノマー、シリコーン、および、これらの混合物または共重合体、が含まれる。特に、フッ素樹脂、ポリウレタンまたはシリコーンは、好ましい。
【００２５】
上記フッ素樹脂の例には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキビニルエーテル、フッ化エチレンプロピレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ビニリデンフロライドの共重合体、ポリビニリデンフロライドが含まれる。
【００２６】
上記ポリウレタンには、塗料に用いられる公知のポリウレタンが使用可能である。特に水系ポリウレタンが好ましい。ポリウレタンを構成するポリオール化合物の例には、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール（ポリジエン系ポリオールを水素添加したポリオールを含む）、ポリブタジエン系ポリオール、ポリイソプレン系ポリオール、アクリル樹脂系ポリオールが含まれる。ポリウレタンの硬化剤には、ポリウレタンの原料として一般的に用いられているイソシアネート化合物を用いることができる。この場合、イソシアネート化合物とは、分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物である。
【００２７】
上記イソシアネート化合物の例には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、リジンエステルジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート、ヘキサメチレントリイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、および上記イソシアネート化合物の重合体、誘導体、変性体、水素添加体が含まれる。
【００２８】
上記シリコーンには、２官能性（Ｄ単位）、３官能性（Ｔ単位）のシロキサン単位を１０ｍｏｌ％以上、好ましくは主骨格として含む公知のシリコーンを用いることが可能である。シリコーンの例には、フェニル系シリコーン、メチル系シリコーンおよびメチルフェニル系シリコーンが含まれる。シリコーンは、加熱硬化型シリコーンでもよいし、室温硬化型シリコーンでもよい。さらに、シリコーンには、シリコーンゴムを用いることが可能である。シリコーンゴムの例には、メチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴムが含まれる。さらに、シリコーンは、シリコーンゴムと添加物による過酸化反応、縮合反応または付加反応による架橋構造を有していてもよい。さらに、シリコーンは、シリカなどの添加剤によって補強されていてもよい。
【００２９】
さらに、離型層１８の材料の例には、光または熱によるモノマーのラジカル重合体が含まれる。ラジカル重合体の例には、アクリル系樹脂が含まれる。アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル酸または（メタ）アクリレートがラジカル重合してなる樹脂であり、当該アクリル系樹脂の例には、（メタ）アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート系樹脂、および、ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂、が含まれる。
【００３０】
（メタ）アクリルウレタン系樹脂は、例えば、ポリエステルポリオールに、イソシアネートモノマー、またはイソシアネートプレポリマーを反応させて得られた生成物に、さらに２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する（メタ）アクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。（メタ）アクリルウレタン系樹脂の例には、特開昭５９−１５１１１０号公報に記載の紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、および、ユニディック１７−８０６（ＤＩＣ株式会社製）１００部とコロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社製）１部との混合物、が含まれる。なお、「ユニディック」はＤＩＣ株式会社の、「コロネート」は日本ポリウレタン工業株式会社の、登録商標である。
【００３１】
ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂は、例えば、ポリエステルポリオールに、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂の例には、特開昭５９−１５１１１２号公報に記載の紫外線硬化型ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂が含まれる。
【００３２】
管状発熱体２０は、本発明の効果が得られる範囲において、弾性体層１６および離型層１８以外の他の層をさらに有していてもよい。たとえば、管状発熱体２０は、補強層をさらに有していてもよい。
【００３３】
上記補強層は、シームレス樹脂ベルト１２の形状制御、保持を目的とする層である。補強層の厚さは、概ね２０〜１００μｍである。補強層を構成する材料は、補強層の剛性と柔軟性とのバランスの観点から、ナノインデンテーション法により測定したヤング率が５．０〜１５．０ＧＰａである材料が好ましく、８．０〜１５．０ＧＰａである材料がより好ましい。このような材料の例には、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテル、エーテルケトン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリアミドおよびポリフェニレンサルファイドが含まれる。これらの中でも、ポリフェニレンサルファイドまたはポリイミドが好ましい。
【００３４】
さらに、上記補強層、弾性体層１６および離型層１８は、本発明の効果が得られる範囲において、前述以外の他の成分をさらに含有していてもよい。このような他の成分の例には、アルミナ粒子や酸化チタン粒子などの金属酸化物粒子が含まれる。上記他の成分の含有量は、本発明の効果が得られる範囲において任意に決められる。
【００３５】
管状発熱体１０および２０は、いずれも、シームレス樹脂ベルト１２を有し、シームレス樹脂ベルト１２の上記抵抗変化率は１％以下である。このように、シームレス樹脂ベルト１２の抵抗変化率が非常に低いことから、管状発熱体１０および２０は、いずれも、面方向における電気抵抗の所期の均一性を有する。
【００３６】
また、管状発熱体２０は、弾性体層１６をさらに有する。管状発熱体２０が弾性体層１６をさらに有することは、管状発熱体２０の表面の被加熱物に対する接触性を高め、被加熱物の加熱ムラを防止する観点からより効果的である。
【００３７】
さらに、管状発熱体２０は、管状発熱体２０の表面を構成する離型層１８をさらに有する。管状発熱体２０が離型層１８をさらに有することは、管状発熱体２０の表面の被加熱物に対する離型性をより高め、管状発熱体２０の寿命をさらに伸ばす観点からより効果的である。
【００３８】
［シームレス樹脂ベルトの製造方法］
シームレス樹脂ベルト１２は、例えば、以下の方法によって製造することが可能である。
当該方法は、樹脂材料液を基体の周面にスパイラル塗布によって塗布する第一の工程と、上記周面に塗布された上記樹脂材料液の塗膜を加熱してシームレス樹脂ベルトを作製する第二の工程と、を含む。
【００３９】
上記第一の工程において、上記樹脂材料液は、溶媒、耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体、および前述した導電性フィラーを含有する。溶媒は、耐熱性樹脂材料を溶解する液体である。溶媒は、一種でもそれ以上でもよい。溶媒の例には、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが含まれる。
【００４０】
上記耐熱性樹脂の前駆体は、第二の工程の加熱（前記基体を第三の温度に維持すること）によって前述した耐熱性樹脂となる材料である。たとえば、ポリアミド酸は、ポリイミドの前駆体である。ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの等モル反応生成物の構造を有する。ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを有機極性溶媒に溶解させ、溶液状態で反応させることにより得られる。
【００４１】
上記樹脂材料液は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した溶媒、耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体、導電性フィラー、および、発熱層の説明で前述した他の材料、以外のさらなる材料をさらに含有していてもよい。このようなさらなる材料の例には、樹脂とフィラーの結着性を向上させる材料、前駆体溶液の流動性を向上させる材料、可塑剤、および、イミド化剤などの添加剤が含まれる。
【００４２】
上記樹脂材料液は、たとえば、前述した材料を脱泡攪拌装置によって混合することによって調製することが可能である。樹脂材料液の調製では、導電性フィラーを少量ずつ複数回に分けて添加し、分散させること、および、マルチ攪拌システムなどの超高速攪拌装置によって攪拌し、導電性フィラーを樹脂材料液中に一次分散させること、が、導電性フィラーの樹脂材料液中における分散性をより高める観点から好ましい。
【００４３】
上記樹脂材料液は、第一の温度ではせん断によって流動性を獲得するとともに、第二の温度では温度による流動性を獲得する。
【００４４】
第一の温度は、樹脂材料液の性状に実質的な影響を及ぼさない温度である。樹脂材料液を加熱すると、耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体が析出することがある。よって、スパイラル塗布時における配管の詰まりなどの不具合を防止するためには、通常、スパイラル塗布時における樹脂材料液の温度が上昇しないように、樹脂材料液を管理する必要がある。第一の温度は、例えば、２０〜５０℃であり、あるいは、樹脂材料液の使用温度±１０℃である。樹脂材料液の温度を第一の温度に維持するために、必要に応じて、公知のヒータやクーラーなどの温度調整装置が用いられる。
【００４５】
第一の温度において、樹脂材料液の流動性は、樹脂材料液の送液時に当該樹脂材料液にせん断を加えることで生じる。樹脂材料液へのせん断力が強いほど、樹脂材料液の流動性は高くなる。第一の温度におけるせん断による樹脂材料液の流動性は、スパイラル塗布のノズルから樹脂材料液が均一な組成物として吐出される程度の流動性であればよい。このようなせん断流動性は、例えば、ギアポンプやコンプレッサなどの高い圧力で流体を搬送する装置によって樹脂材料液を上記ノズルに送ることによって、樹脂材料液に付与することが可能である。
【００４６】
第二の温度は、上記第一の温度よりも高い温度であり、樹脂材料液に前述の流動性を付与する温度であり、樹脂材料液からの耐熱性樹脂あるいは当該耐熱性樹脂の前駆体の析出を実質的に生じさせない温度である。第二の温度は、例えば、上記溶媒および耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体の溶液の粘度が十分に低くなる温度に決めることが可能である。第二の温度は、例えば、５１〜７９℃である。基体の温度は、基体を加熱する公知のヒータによって、第二の温度に維持することが可能である。
【００４７】
第二の温度において、前述の温度による樹脂材料液の流動性は、樹脂材料液が基体の周面に付着してから軸方向へ拡散して一体化するまで、当該周面上で連続してレベリングされる程度の流動性であればよい。レベリングの連続は、例えば、基体の周面に付着した樹脂材料液の高さが、樹脂材料液が一体化するまで連続して減少することによって確認される。
【００４８】
第一の工程では、上記第一の温度の上記樹脂材料液は、せん断によって流動し、上記第二の温度に維持されている上記基体の上記周面に、スパイラル塗布によって塗布される。「スパイラル塗布」とは、樹脂材料液を吐出するノズルを回転する基体の軸方向に、当該基体に対して相対的に移動させながら、樹脂材料液をノズルから吐出する塗布方法である。スパイラル塗布は、上記基体を回転させながら支持する支持装置と、回転する基体の軸方向に移動可能なノズルから樹脂材料液を塗布する塗布装置とを有する公知の塗布装置によって行うことが可能である。ノズルから吐出された樹脂材料液は、上記基体の周面にらせん状に付着し、基体の軸方向に沿って拡散し、一体化して塗膜を構成する。ここで、基体とは、円柱面状の周面を有する。基体の例には、円柱および円筒が含まれる。当該周面は、外周面であってもよいし、内周面であってもよい。基体の材料の例は、アルミニウム、ステンレス鋼およびガラスが含まれる。
【００４９】
樹脂材料液は、前述した第一の温度におけるせん断による流動性および第二の温度による流動性の両方を獲得する。このような樹脂材料液は、一般に、比較的高い粘度を有し、または、比較的高い含有量で導電性フィラーを含有する。
【００５０】
上記樹脂材料液の粘度は、例えば、２０℃で２０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。上記樹脂材料液の粘度は、前述のせん断力を樹脂材料液に付与する観点、および第二の温度による流動性を獲得する観点から、１〜２０Ｐａ・ｓであることが好ましく、１〜１５Ｐａ・ｓであることがさらに好ましく、１〜１０Ｐａ・ｓであることが特に好ましい。
【００５１】
また、上記樹脂材料液における導電性フィラーの含有量は、例えば、耐熱性樹脂または当該耐熱性樹脂の前駆体に対して１０体積％以上である。上記発熱ベルトとして十分な熱を生じさせる観点、および前述した二つの流動性を獲得する観点から、上記導電性フィラーの含有量は、１０〜８０体積％であることがより好ましく、１５〜６０体積％であることがさらに好ましく、１５〜４０体積％であるであることがさらに一層好ましい。
【００５２】
なお、本発明において、耐熱性樹脂の前駆体に対する硬質導電性フィラーの含有量は、耐熱性樹脂に対する硬質導電性フィラーの含有量と実質的に同じとみなすことが可能である。これは、耐熱性樹脂の前駆体から耐熱性樹脂への変化は、通常、質量の実質的な変化を伴わないためである。
【００５３】
第二の工程では、上記基体の温度は、第三の温度に維持される。「第三の温度」は、第二の温度よりも高い温度であり、樹脂材料液から溶媒が留去する温度であり、樹脂材料液が耐熱性樹脂の前駆体を含有する場合は、さらに耐熱性樹脂の前駆体から耐熱性樹脂が生成する温度である。第二の工程において、当該樹脂材料液は、上記基体の周面全体を覆っていることから、第三の温度に基体の温度を維持することによって、基体の周面に上記シームレス樹脂ベルトが作製される。第三の温度は、一定の温度に設定されていてもよいし、段階的に複数の温度に設定されてもよい。
【００５４】
第三の温度は、溶媒、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂の前駆体の種類に応じて適宜に決めることが可能である。第三の温度は、樹脂材料液より溶媒を留去することと、耐熱性樹脂の前駆体を使用する場合は前駆体より耐熱性樹脂を生成させることが可能な温度で、例えば、８０〜４００℃である。上記基体を第三の温度に維持する時間は、溶媒の留去および耐熱性樹脂の前駆体から耐熱性樹脂への生成に十分であればよい。また、上記基体は、前述したように、基体を加熱する公知のヒータによって第三の温度に維持することが可能である。
【００５５】
たとえば、上記耐熱性樹脂の前駆体がポリアミド酸である場合では、耐熱性樹脂はポリイミドである。この場合、上記第一の温度は、２０〜５０℃である。上記第二の温度は、５１〜７９℃である。上記第三の温度は、８０〜４００℃である。
【００５６】
上記シームレス樹脂ベルトの製造方法を、樹脂材料液にポリアミド酸のワニスを用いる場合を例に、図３を示して説明する。
まず、円筒状の基体３１を回転させ、かつ不図示のヒータによって加熱する。基体３１の温度は、５１〜７９℃である。基体３１の温度は、上記ワニスの溶媒が蒸発する温度かその近傍であること、例えば、６０℃〜７０℃であることがより好ましい。
【００５７】
一方で、上記ワニスに導電性フィラーを混合して、塗布すべき樹脂材料液３３を調製する。上記ワニスは、ポリアミド酸と溶媒（例えば、Ｎ−メチルピロリドン）を含有するポリアミド酸の溶液である。導電性フィラーには、高いアスペクト比を有する導電性フィラーを用いる。シームレス樹脂ベルトは、管状発熱体において発熱層を構成し、当該発熱層は、低い電気抵抗を必要とする。上記の導電性フィラーは、高い導電性を発現することが可能である。また、樹脂材料液３３には、シームレス樹脂ベルトの高い導電性を発現するために、当該導電性フィラーが多量に添加される。たとえば、樹脂材料液における導電性フィラーの含有量は、上記ワニス中のポリアミド酸に対して、１５〜５０体積％である。
【００５８】
次いで、調製した樹脂材料液３３を、基体３１の軸方向に所定の速度で移動するノズル３５から、回転している基体３１の外周面に、連続して供給する。樹脂材料液３３の温度は、例えば室温である。樹脂材料液３３は、攪拌、混合後、ギアポンプなどの高圧輸送可能な送液装置によってノズル３５まで送られる。ノズル３５に送られる樹脂材料液３３には、上記送液装置による送液によって高いせん断力が付与され続け、樹脂材料液３３の均一な組成が維持される。こうして、基体３１の周方向に樹脂材料液３３を一定時間供給し、軸方向に一定の間隔を置くように塗布する（図３Ａ）。
【００５９】
樹脂材料液３３は、多量の導電性フィラーを含有する。このため、基体３１の外周面上では、上記せん断流動は生じない。しかしながら、基体３１は、前述した第二の温度に加温されている。このため、基体３１の外周面上では上記ワニスの粘度が十分に低下し、また、ポリアミド酸のイミド化が実質的には生じないので、基体３１の外周面に塗布された樹脂材料液３３は、第二の温度により流動性を即座に獲得する。よって、樹脂材料液３３の流動性が連続して維持され、樹脂材料液３３が基体３１の軸方向に沿って流動し続け、一体化する。
【００６０】
こうして、塗布過程で導電性フィラーがワニスと分離せず、樹脂材料液３３の組成と厚さが均一な塗膜が基体３１の外周面上に形成される。スパイラル塗布された樹脂材料液３３では、導電性フィラーは、通常は、基体３１の周方向に配向する傾向を有するが、前述の方法で作製された上記塗膜では、導電性フィラーは、ランダムに配向する。これは、基体３１の周面に付着した樹脂材料液３３が基体３１の軸方向に流れるときに、導電性フィラーが当該軸方向にも配向しようとするため、と考えられる。
【００６１】
上記塗膜を第三の温度にするべくさらに加熱することで乾燥させて固化し、さらに加熱することで塗膜中のポリアミド酸をイミド化してポリイミド樹脂を生成する。こうして、高い含有量の導電性フィラーが分散したポリイミド樹脂のシームレスベルトが作製される。
【００６２】
上記の方法によれば、抵抗変化率が１％以内の上記シームレスベルトが作製される。当該シームレスベルトを前述した発熱ベルトに用いると、画像形成装置の定着安定性がより一層高められる。
【００６３】
また、上記の方法では、スパイラル塗布されるべき樹脂材料液３３が、常温で、せん断流動によってノズル３５に送られる。このように、樹脂材料液３３を加温せずに送液することから、スパイラル塗布装置中では、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂の前駆体は析出しない。このため、スパイラル塗布装置における樹脂材料液３３の供給管の詰まりが生じず、上記シームレスベルトを安定して製造することが可能である。
【００６４】
もしも、従来技術で行われた様に、基体３１を十分に加温せずに樹脂材料液３３を基体３１の外周面にスパイラル塗布によって塗布すると、基体３１の外周面上で樹脂材料液３３は、せん断流動を失い、そして第二の温度による流動性を得られない。このため、基体３１の塗布部において、導電性フィラーが沈殿し、ワニスがレベリングする。よって、導電性フィラーがワニスから分離した樹脂材料液３３の塗膜が作製される。当該塗膜において、導電性フィラーはスパイラル塗布によりらせん状に配置し、基体３１の周方向に沿って主に配向する（図３Ｂ）。上記塗膜を加熱して作製されたシームレスベルトの抵抗変化率が大きくなることがあり、上記発熱ベルトに用いたときの上記定着安定性の低下をもたらすことがある。
【００６５】
［定着装置］
本発明に係る管状発熱体は、画像形成装置の定着装置における発熱ベルトに用いられうる。
【００６６】
定着装置７０は、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、定着ローラー７２、発熱ベルト７３、加圧ローラー７４および給電装置７５を有する。発熱ベルト７３は、管状発熱体１０に該当する。本実施形態では、管状発熱体１０の形状は、無端ベルト状である。
【００６７】
定着ローラー７２は、円柱状の芯金７２１と、その周面上に配置される樹脂層７２２とを有する。樹脂層７２２の外径は、発熱ベルト７３の内径よりも小さい。定着ローラー７２は、発熱ベルト７３の内側に配置される。定着ローラー７２は、発熱ベルト７３の周方向における一部分で発熱ベルト７３の内周面に接触する。
【００６８】
加圧ローラー７４は、円柱状の芯金７４１と、その周面上に配置される樹脂層７４２とを有する。加圧ローラー７４は、発熱ベルト７３を介して定着ローラー７２に対向して配置される。加圧ローラー７４は、定着ローラー７２に向けて発熱ベルト７３の外周面を押圧可能に配置されている。加圧ローラー７４は、通常は、発熱ベルト７３と離れて配置される。
【００６９】
樹脂層７２２、７４２は、例えば、公知の樹脂の層または公知の樹脂が発泡してなる層である。上記樹脂の例には、シリコーンゴムおよびフッ素ゴムが含まれる。樹脂層７２２、７４２の少なくともいずれかは、加圧ローラー７４による押圧によって変形する弾性を有する。
【００７０】
加圧ローラー７４は、普通紙などの記録媒体に対する離型性を有する離型層を、樹脂層７４２上にさらに有していてもよい。この離型層は、フッ素系チューブやフッ素系コーティングによって構成される。離型層の材料の例には、フッ素樹脂が含まれる。上記離型層の厚さは、例えば１〜２０μｍであることが好ましい。
【００７１】
給電装置７５は、交流電源７５１と、電極１４に接触する給電部材７５２と、交流電源７５１および給電部材７５２を接続する導線７５３とを有する。給電部材７５２は、電極１４に向けて、板バネやコイルバネなどの弾性部材（図示せず）で付勢されている。給電部材７５２は、電極１４に対して摺動する部材であってもよいし、回転する部材であってもよい。給電部材７５２の例には、黒鉛や銅−黒鉛複合材料などのカーボン系材料で構成されたカーボンブラシが含まれる。
【００７２】
発熱ベルト７３、定着ローラー７２および加圧ローラー７４は、いずれも回動可能である。それぞれが独立して回動可能であってもよいし、回転駆動する一つに従って他が回動してもよい。
【００７３】
加圧ローラー７４が定着ローラー７２に向けて発熱ベルト７３の外周面を押圧することによって発熱ベルト７３と加圧ローラー７４の接触部（ニップ部）が形成される。ニップ部は、定着ローラー７２が窪んで形成されてもよいし、加圧ローラー７４が窪んで形成されてもよい。
【００７４】
トナー画像の定着に際して、各ローラーおよび発熱ベルト７３の回動、発熱ベルト７３への給電およびニップ部の形成は、公知の定着装置と同様に行うことができる。定着装置７０は、公知の定着装置が有する他の構成をさらに有していてよい。
【００７５】
発熱ベルト７３は、管状発熱体１０で構成されていることから、抵抗変化が生じず、温度分布が均一で、かつ十分な機械強度（可撓性）を有する。よって、発熱ベルト７３は、長期にわたって安定して均一な加熱が可能である。このため、定着装置７０における定着ムラなどの定着不良が長期にわたって防止される。
【００７６】
［画像形成装置］
上記定着装置を有する画像形成装置を、図５に基づいて説明する。画像形成装置５０は、画像形成部、中間転写部および定着装置７０を有する。画像形成装置５０は、画像読み取り部および記録媒体搬送部をさらに有する。
【００７７】
上記画像形成部は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応する四つの画像形成ユニットを含む。画像形成ユニットは、図５に示されるように、感光体ドラム５１、感光体ドラム５１を帯電させる帯電装置５２、帯電した感光体ドラム５１に光を照射して静電潜像を形成する露光装置５３、静電潜像が形成された感光体ドラム５１にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置５４、および、感光体ドラム５１の残留トナーを除去するクリーニング装置５５、を有する。
【００７８】
感光体ドラム５１は、例えば、光導電性を有する負帯電型の有機感光体である。帯電装置５２は、例えば、コロナ帯電器である。帯電装置５２は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム５１に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置５３は、例えば、半導体レーザーで構成される。現像装置５４は、前述した本発明に係る現像装置に該当する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。
【００７９】
上記中間転写部は、一次転写ユニットと二次転写ユニットを含む。当該一次転写ユニットは、中間転写ベルト６１、一次転写ローラー６２、バックアップローラー６３、複数の支持ローラー６４およびクリーニング装置６５を有する。中間転写ベルト６１は、無端状のベルトである。中間転写ベルト６１は、バックアップローラー６３および支持ローラー６４によって、ループ状に張架される。バックアップローラー６３および支持ローラー６４の少なくとも一つのローラーが回転駆動することにより、中間転写ベルト６１は、無端軌道上を一方向に一定速度で走行する。
【００８０】
上記二次転写ユニットは、二次転写ベルト６６、二次転写ローラー６７および複数の支持ローラー６８を有する。二次転写ベルト６６も、無端状のベルトである。二次転写ベルト６６は、二次転写ローラー６７および支持ローラー６８によってループ状に張架される。
【００８１】
定着装置７０は、例えば、図４に示される定着装置７０である。用紙Ｓは、記録媒体に相当する。
【００８２】
上記画像読み取り部は、給紙装置８１、スキャナー８２、ＣＣＤセンサー８３および画像処理部８４を有する。上記記録媒体搬送部は、三つの給紙トレイユニット９１および複数のレジストローラー対９２を有する。給紙トレイユニット９１には、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。レジストローラー対９２は、所期の搬送経路を形成するように配置されている。
【００８３】
画像形成装置５０による画像の形成を説明する。
スキャナー８２は、給紙装置８１から送られたコンタクトガラス上の原稿Ｄを光学的に走査して読み取る。原稿Ｄからの反射光がＣＣＤセンサー８３により読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部８４において所定の画像処理が施され、露光装置５３に送られる。
【００８４】
一方で、感光体ドラム５１は、一定の周速度で回転する。帯電装置５２は、感光体ドラム５１の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置５３は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光で感光体ドラム５１を照射する。こうして感光体ドラム５１の表面には、静電潜像が形成される。現像装置５４は、感光体ドラム５１の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化する。こうして感光体ドラム５１の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。感光体ドラム５１の表面のトナー画像は、中間転写ベルト６１に転写される。感光体ドラム５１の転写残トナーは、クリーニング装置５５によって除去される。
【００８５】
感光体ドラム５１上のトナー画像は、一次転写ローラー６２によって中間転写ベルト６１を感光体ドラム５１に圧接させ、一次転写ローラー６２に転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト６１に転写される。中間転写ベルト６１には、各感光体ドラム５１で形成された各色のトナー画像が順次重なるように転写される。
【００８６】
一方、二次転写ローラー６７は、二次転写ベルト６６をバックアップローラー６３に向けて押圧し、中間転写ベルト６１に圧接させる。それにより、二次転写ニップ部が形成される。他方、給紙トレイユニット９１からレジストローラー対９２を介して上記二次転写ニップ部に用紙Ｓが搬送される。レジストローラー対９２は、用紙Ｓの傾きを補正し、また搬送のタイミングを調整する。
【００８７】
二次転写ニップに用紙Ｓが搬送されると、二次転写ローラー６７に転写電圧が印加され、中間転写ベルト６１上のトナー画像が用紙Ｓに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは、二次転写ベルト６６によって、定着装置７０に搬送される。中間転写ベルト６１上の転写残トナーは、クリーニング装置６５によって除去される。
【００８８】
定着装置７０では、用紙Ｓの搬送に際して加圧ローラー７４が定着ローラー７２および発熱ベルト７３に向けて圧接し、定着ニップ部を形成する。用紙Ｓは、定着ニップ部で加熱、加圧される。こうして、用紙Ｓ上のトナー画像が用紙Ｓに定着する。トナー像が形成された用紙Ｓは、機外に排出される。
【００８９】
画像形成装置５０は、定着装置７０を有する。定着装置７０では、前述したように、長期にわたって定着不良が防止される。よって、画像形成装置５０は、高品質の画像を長期にわたり安定して形成することが可能である。
【実施例】
【００９０】
［実施例１］
（樹脂材料液の調製）
ポリアミド酸（Ｕ−ワニス−Ｓ  ３０１、宇部興産株式会社製）１００ｇと黒鉛繊維（ミルドファイバー  ＸＮ−１００、日本グライファイトファイバー株式会社製）２０ｇを遊星方式の混合機で十分に混合し、樹脂材料液を調製する。当該樹脂材料液中の上記黒鉛繊維の含有量は、ポリアミド酸に対して４０体積％である。
【００９１】
（芯金の加温）
ステンレス鋼製の円筒状の芯金の内部にハロゲンヒーターを設置し、当該芯金の表面温度を５１℃に温め、維持する。「５１℃」は、前述した第二の温度に相当する。また、「芯金」は、前述した基体に相当する。
【００９２】
（樹脂材料液の塗布）
５１℃に加温された上記芯金の外周面に、室温の樹脂材料液をスパイラル塗布にて塗布し、厚さ５００μｍの塗膜を作製する。「室温」は、前述した第一の温度に相当する。
【００９３】
（塗膜の乾燥・焼成）
上記樹脂材料液の塗膜が作製された上記芯金の温度が１５０℃となるまで、２℃／分で芯金を加熱し、芯金の温度を１５０℃に１０分間維持し、上記塗膜を乾燥させる。その後、芯金の温度が４００℃になるまで芯金を２時間かけて加熱し、芯金の温度を４００℃に２０分間維持する。「４００℃」は、前述した第三の温度に相当する。上記の加熱によりポリアミド酸がイミド化し、黒鉛繊維が分散したポリイミドのシームレス樹脂ベルト１が得られる。
【００９４】
（弾性体層の作製）
上記芯金の外周面上の上記シームレス樹脂ベルト１の表面に、当該シームレス樹脂ベルト１の両端からの約３０ｍｍの部分を除いて、プライマー（Ｘ３３１５６５、信越化学工業株式会社製）をはけで塗り、プライマーの塗膜を常温で３０分間、乾燥させる。
【００９５】
一方で、シリコーンゴム（ＫＥ１３７９、信越化学工業株式会社製）の液状ゴムと、シリコーンゴム（ＤＹ３５６０１３、東レ・ダウコーニング株式会社製）との２液を、質量比で２：１の割合で混合し、弾性体層材料液を調製する。
【００９６】
得られた弾性体層材料液を上記プライマーの塗膜の表面に塗布し、厚さ２００μｍの上記弾性体層材料液の塗膜を作製する。そして、当該塗膜の温度が１５０℃となるように上記芯金を加熱し、上記塗膜の温度を１５０℃に３０分間維持して一次加硫する。さらに、上記塗膜の温度が２００℃となるように上記芯金を加熱し、上記塗膜の温度を２００℃に４時間維持し、ポスト加硫を行う。こうして、厚さ２００μｍの管状の弾性体層をシームレス樹脂ベルト１の表面に作製する。弾性体層の硬度は、デュロメータ(アスカーＡ型)で測定することができ、例えば、２６度である。
【００９７】
（離型層の作製）
上記弾性体層の表面を洗浄し、その後、上記芯金を回転させながら、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョン（３０Ｊ、デュポン社製、「第一フッ素材料液」とも言う）に３分間浸漬し、取り出し、常温で２０分間乾燥し、次いで、シームレス樹脂ベルト１の両端部における第一フッ素材料液を布で拭き取る。
【００９８】
次いで、フッ素樹脂ディスパーション（８５５−５１０、デュポン社製、ＰＴＦＥ樹脂とＰＦＡ樹脂を７：３の質量比で混合した組成物、固形分濃度：４５％、粘度：１１０ｍＰａ・ｓ、「第二フッ素材料液」とも言う）に上記芯金を浸漬し、上記第一フッ素材料液の塗膜の表面に第二フッ素材料液を塗布し、厚さ１５μｍの塗膜を作製する。そして、シームレス樹脂ベルト１の上記両端部における第二フッ素材料液の塗膜を拭き取り、第二フッ素材料液の塗膜を室温で３０分間乾燥した後、当該塗膜の温度を２３０℃に加熱し、３０分間維持する。さらに、炉内温度が２７０℃に設定された内径１００ｍｍの管状炉内に上記芯金を約１０分間かけて通し、フッ素樹脂製の離型層を作製する。
【００９９】
次いで、シームレス樹脂ベルト１の両端部に導電性接着材を塗布し、当該両端部のそれぞれをニッケル箔で被覆し、次いで、上記芯金を炉内温度が２００℃の加熱炉内に６０分間配置して当該ニッケル箔を上記両端部のそれぞれに焼き付ける。そして、上記芯金を冷却し、芯金から管状の樹脂積層体を取り外し、発熱層（シームレス樹脂ベルト）、弾性体層、離型層および電極を有する管状発熱体１を得る。これを実施例１とする。
【０１００】
［実施例２〜４および比較例１〜４］
上記樹脂材料液の塗布前における上記芯金の表面温度を６０℃、７０℃および７９℃にそれぞれ変更する以外は実施例１と同様にして、管状発熱体２〜４をそれぞれ得る。また、上記樹脂材料液の塗布前における上記芯金の表面温度を２５℃、５０℃、８０℃および１００℃にそれぞれ変更する以外は実施例１と同様にして、管状発熱体Ｃ１〜Ｃ４をそれぞれ得る。以上の手順により得た管状発熱体２〜４を実施例２〜４、管状発熱体Ｃ１〜Ｃ４を比較例１〜４とする。
【０１０１】
［評価］
（１）抵抗変化率
実施例１〜４（管状発熱体１〜４）および比較例１〜４（Ｃ１〜Ｃ４）のそれぞれを、図５に示す画像形成装置の定着装置に装着し、印字率５％の画像を９０万枚形成する。この耐久試験の前後で、管状発熱体１〜４およびＣ１〜Ｃ４のそれぞれの外周面上の二点間の体積抵抗率Ｒ（Ω・ｍ）をＬＣＲメーターにて測定する。上記の二点は軸方向に沿う一直線上にあり、上記二点間の距離は３００ｍｍである。そして、耐久試験前の体積抵抗率をＲ１、耐久試験後の体積抵抗率をＲ２とし、耐久試験前後における発熱ベルトの体積抵抗率の抵抗変化率ΔＲを下記式から求める。そして、下記の基準により抵抗変化率を評価する。結果を下記表１に示す。
（式）
ΔＲ（％）＝｛（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１｝×１００
（評価基準）
◎：抵抗変化率が０．５％以下
○：抵抗変化率が０．５％超１．０％以下
△：抵抗変化率が１．０％超１．５％以下
×：抵抗変化率が１．５％超
【０１０２】
（２）定着性
上記耐久試験の最後に形成した画像の定着ムラの有無を目視で観察する。そして、下記の基準により定着性を評価する。なお、「定着ムラ」とは、トナーの固着不良と観察される部位である。当該部位の最大長さが１ｍｍ以下である場合、「定着ムラが小さい」とする。また、上記最大長さが１ｍｍ超である場合、「明確に定着ムラが確認できる」とする。結果を下記表１に示す。
◎：定着ムラが確認されない。
○：定着ムラが確認できるが、小さい。
×：明確に定着ムラが確認できる。
【０１０３】
【表１】
2015059957.tif 000003
【０１０４】
表１から明らかなように、実施例１〜４における管状発熱体１〜４では、いずれも、抵抗変化率が１％以下と低く、また、定着性も良好である。これは、管状発熱体１〜４の製造における樹脂材料液のスパイラル塗布で、芯金の外周面が第二の温度に維持されているためと考えられる。すなわち、当該スパイラル塗布において、第一の温度ではせん断によって流動していた樹脂材料液が、第二の温度に維持されている芯金の周面に供給される。芯金の周面に供給された樹脂材料液は、せん断による流動性を失うが、その一方で温度による流動性を獲得する。このため、樹脂材料液が芯金の周面に付着した位置から、樹脂材料液が芯金の軸方向に沿って流動し、当該流動に伴って、導電性フィラーが上記の付着位置から上記軸方向に沿って拡散する。その結果、樹脂材料液が多量の導電性フィラーを含有していても、電気抵抗の所期の均一性を有するシームレス樹脂ベルトが得られる、と考えられる。
【０１０５】
これに対して、比較例１〜４における管状発熱体Ｃ１〜Ｃ４では、いずれも、抵抗変化率が１％を超え、また、定着性も不十分である。これは、樹脂材料液が多量の導電性フィラーを含有しているので、樹脂材料液のスパイラル塗布で、芯金の外周面に付着した樹脂材料液全体の流動性が失われるため、と考えられる。すなわち、芯金の外周面に樹脂材料液が付着すると、樹脂材料液中の導電性フィラー以外の成分（ワニス）は、芯金の軸方向に流動するが、当該成分の流動性は弱い。このため、導電性フィラーは、上記付着部分に取り残される。その結果、導電性フィラーがシームレス樹脂ベルト中にスパイラル状に存在し、シームレス樹脂ベルトにおける電気抵抗の均一性が不十分となる、と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明に係る管状発熱体の抵抗変化率は小さく、当該管状発熱体の発熱能力は高い。よって、当該管状発熱体は、画像形成装置の定着装置の発熱ベルトに好適に用いることができる。そして、本発明は、高画質の画像形成装置のさらなる開発および普及に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【０１０７】
１０、２０  管状発熱体
１２  シームレス樹脂ベルト
１４  電極
１６  弾性体層
１８  離型層
３１  基体
３３  樹脂材料液
３５  ノズル
５０  画像形成装置
５１  感光体ドラム
５２  帯電装置
５３  露光装置
５４  現像装置
５５、６５  クリーニング装置
６１  中間転写ベルト
６２  一次転写ローラー
６３  バックアップローラー
６４、６８  支持ローラー
６６  二次転写ベルト
６７  二次転写ローラー
７０  定着装置
７２  定着ローラー
７３  発熱ベルト
７４  加圧ローラー
７５  給電装置
８１  給紙装置
８２  スキャナー
８３  ＣＣＤセンサー
８４  画像処理部
９１  給紙トレイユニット
９２  レジストローラー対
７２１、７４１  芯金
７２２、７４２  樹脂層
７５１  交流電源
７５２  給電部材
７５３  導線
Ｄ  原稿
Ｓ  用紙
【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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