(57)【要約】【課題】発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体の製造方法を提供すること。【解決手段】ポリアミド酸とステンレス鋼繊維を含有するドープ液を、ステンレス鋼製の円筒状の金型の外周面に塗布し、ドープ液の塗膜に接触しないように金型の外周面を励磁コイルで覆い、金型を回転させながら、誘導加熱によって塗膜を乾燥させる。さらに、塗膜を加熱してポリアミド酸をイミド化し、ポリイミドで構成された管状の発熱層を有する管状発熱体を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の発熱層を有する管状発熱体の製造方法であって、
円筒状の金型の周面に、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料と導電性フィラーとを含有する発熱層材料液を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記金型の外周側または内周側に前記塗膜に対して非接触に配置された励磁コイルに交流電流を流し、誘導加熱により前記塗膜を乾燥させる工程と、を含み、
前記導電性フィラーは、金属フィラーを含む、管状発熱体の製造方法。
【請求項２】
前記励磁コイルは、前記励磁コイルのピッチがより小さな二つの小ピッチ部と、前記小ピッチ部の間のピッチがより大きな大ピッチ部とを含み、
前記励磁コイルは、前記小ピッチ部が前記金型の軸方向における前記塗膜の両端部のそれぞれと対向するように、前記塗膜に対して配置される、請求項１に記載の管状発熱体の製造方法。
【請求項３】
前記金型の軸を回転軸として、前記励磁コイルに対して相対的に前記金型を回転させる工程をさらに含む、請求項１または２に記載の管状発熱体の製造方法。
【請求項４】
前記金属フィラーのアスペクト比は、１．５〜１５である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の管状発熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状発熱体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、感光体で形成したトナー画像を普通紙などの記録媒体に転写し、トナーを加熱融着させることで当該トナー画像を記録媒体に定着させることによって、記録媒体上に画像を形成する。上記加熱融着は、一般に、記録媒体を定着部材に向けて押圧する加圧部材と、記録媒体を加熱する定着部材とによって行われる。当該定着部材には、可撓性を有する管状の発熱体（発熱ベルト）が知られている。
【０００３】
当該管状発熱体の製造方法には、ポリアミド酸と導電性フィラーを含有するドープ液を円筒状の金型の内周面に塗布し、当該金型の外周面側に励磁コイルを配置し、誘導加熱によって金型を加熱することによって上記ドープ液の塗膜を乾燥し、さらに加熱してポリアミド酸をイミド化し、ポリイミドで構成された管状の発熱層を有する管状発熱体を製造する方法や、当該方法において外周面および内周面に特定のめっき処理が施された円筒状の金型を用いる方法などが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８１７３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２００９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方法では、誘導加熱によって金型が加熱され、金型の熱が金型に接している塗膜に伝わることで塗膜が加熱され、上記発熱層が形成される。このため、塗膜における金型側の表面の温度は高く、塗膜の内部や反対側の表面の温度は低いなど、塗膜の厚さ方向における温度差が塗膜に生じる。よって、塗膜の厚さ方向における乾燥の度合いにばらつきが生じ、発熱層の厚さの均一性や電気抵抗の均一性などが低下することがある。
【０００６】
本発明は、発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体の製造方法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】
【０００７】
本発明に係る管状発熱体の製造方法は、管状の発熱層を有する管状発熱体の製造方法であって、円筒状の金型の周面に、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料と導電性フィラーとを含有する発熱層材料液を塗布して塗膜を形成する工程と、上記金型の外周側または内周側に上記塗膜に対して非接触に配置された励磁コイルに交流電流を流し、誘導加熱により上記塗膜を乾燥させる工程と、を含む。また、上記導電性フィラーは、金属フィラーを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記金型のみならず上記塗膜中の金属フィラーも誘導加熱によって加熱されることから、塗膜の厚さ方向における温度差が緩和される。よって、本発明は、誘導加熱による金型からの伝熱によって塗膜を乾燥させる方法に比べて、発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、本発明に係る管状発熱体の一例を概略的に示す図であり、図１Ｂは、図１Ａの管状発熱体の縦断面図である。
【図２】円筒状の金型の外周側に励磁コイルが配置された状態を概略的に示す図である。
【図３】図３Ａは、従来の塗膜が誘導加熱によって加熱される様子を模式的に示す図であり、図３Ｂは、本発明における塗膜が誘導加熱によって加熱される様子を模式的に示す図である。
【図４】図４Ａは、本発明における管状発熱体を発熱ベルトとして有する定着装置の一例の概略的な正面図であり、図４Ｂは、図４の定着装置の概略的な側面図である。
【図５】図４の定着装置を有する画像形成装置の一例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】
本発明に係る管状発熱体の製造方法は、以下の第一の工程および第二の工程を含む。第一の工程は、円筒状の金型の周面に、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料と導電性フィラーとを含有する発熱層材料液（以下、「ドープ液」とも言う）を塗布して塗膜を形成する工程である。第二の工程は、金型の外周側に塗膜に対して非接触に配置された励磁コイル、または、金型の内周側に塗膜に対して非接触に配置された励磁コイル、に交流電流を流し、誘導加熱により塗膜を乾燥させる工程である。
【００１１】
本発明で製造される管状発熱体の一例を図１に示す。管状発熱体１０は、発熱層１２および電極１４を有する。発熱層１２の形状は管状である。発熱層１２は、ポリイミドなどの耐熱性樹脂に、導電性フィラーが分散して構成されている。導電性フィラーは、金属フィラーを含んでいる。電極１４の形状も管状である。電極１４は、発熱層１２の軸方向における外周面の端部に配置されている。電極１４は、例えば、導電性接着剤１６を介して発熱層１２の外周面に接着されている。
【００１２】
［第一の工程］
上記塗膜は、円筒状の金型の周面にドープ液を塗布することによって形成される。ドープ液の塗布によって管状の塗膜が形成される。円筒状の金型は、後述する誘導加熱によって加熱し、かつ当該加熱に耐えられる耐熱性を有する金型であればよい。円筒状の金型の材料は、誘導加熱時の加熱量を大きくする観点から、磁性体を含むことが好ましい。円筒状の金型の材料の例には、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、銅、アルミニウムおよび亜鉛が含まれる。中でも、鉄は、誘導加熱においてヒステリシス損を発生するので、誘導加熱における加熱効率をより高める観点から好ましい。
【００１３】
上記ドープ液は、円筒状金型の内周面に塗布されてもよいし、円筒状金型の外周面に塗布されてもよい。塗膜は、浸漬塗布、スパイラル塗布およびロール塗布などの、円筒状金型に発熱層の材料を塗布しうる公知の方法によって形成することが可能である。上記塗膜の厚さは、発熱層１４の所期の厚さに応じて決められ、例えば、乾燥膜厚で５０〜１５０μｍである。
【００１４】
上記ドープ液は、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料と導電性フィラーを含有する。耐熱性樹脂は、後述する誘導加熱によって形成される膜を構成する、耐熱性を有する樹脂であり、例えば熱硬化性樹脂である。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、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、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およびポリエーテルエーテルケトンが含まれる。
【００１５】
上記耐熱性樹脂材料は、後述する誘導加熱によって上記耐熱性樹脂となるモノマー、オリゴマーまたはポリマーである。耐熱性樹脂材料は、耐熱性樹脂の種類に応じて適宜に決められる。たとえば、耐熱性樹脂がポリイミドの場合には、耐熱性樹脂材料の例には、ポリアミド酸が含まれる。ポリアミド酸は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応生成物の構造を有する高分子化合物であり、例えば、少なくとも一種の芳香族ジアミンと少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸二無水物とを、後述する溶剤中で重合させることで得られる。
【００１６】
上記芳香族ジアミンの例には、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４、４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，５−ジアミノナフタレン、４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンおよび９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレンが含まれる。
【００１７】
上記芳香族テトラカルボン酸二無水物の例には、ピロメリット酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレ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、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノン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、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、２，２−ビス［３，４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、オキシジフタル酸無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホキシド二無水物、チオジフタル酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、９，９−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）フルオレン二無水物および９，９−ビス［４−（３，４’−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］フルオレン二無水物が含まれる。
【００１８】
上記導電性フィラーは、上記発熱層において、通電時の導電路を形成する。発熱層は、通電によって、通電時に生じる電気抵抗に応じた熱量を発生する。導電性フィラーは、金属フィラーを含む。金属フィラーは、後述する誘導加熱時に上記塗膜を内側から加熱し、塗膜の厚さ方向における温度差を緩和し、発熱層の厚さのばらつきの解消に貢献する。
【００１９】
上記ドープ液における金属フィラーの含有量の下限値は、上記の温度差緩和の効果を得る観点から決めることができる。このような観点から、金属フィラーの当該含有量は、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料に対して、２０体積％以上であることが好ましい。また、上記ドープ液における導電性フィラーの含有量は、ドープ液の塗布性、および、樹脂によりもたらされる管状発熱体の強度（管状発熱体の割れの防止）、の観点から決めることができる。このような観点から、導電性フィラーの当該含有量は、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料に対して４５体積％以下であることが好ましい。
【００２０】
金属フィラーは、一種でもそれ以上でもよい。また、金属フィラーの粒子形状は、特に限定されず、繊維状でもよいし、粒状であってもよい。さらに、金属フィラーが磁性体であることは、後述の誘導加熱時の加熱量が大きくなることから、好ましい。金属フィラーの材料の例には、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、銅およびアルミニウムが含まれる。中でも、ステンレス鋼および鉄は、前述したように誘導加熱における加熱効率をより高める観点から好ましい。
【００２１】
また、上記金属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、金属フィラーの粒子形状は、繊維状であることが、塗膜を乾燥する際に均一に塗膜を面方向および厚さ方向のいずれにおいても均一に加熱する観点、得られる管状発熱体の導電性をより高める観点、当該管状発熱体の導電性の均一性をより高める観点から好ましい。一方で発熱体表面の平滑性を確保する観点からは、アスペクト比は、小さい方が好ましい。上記の観点から、金属フィラーのアスペクト比は、１．５〜１５．０であることが好ましく、２〜８であることがより好ましい。さらに、上記の観点から、金属フィラーの直径は０．５〜３０μｍであり、金属フィラーの長さは５．０〜１０００μｍであることが好ましい。
【００２２】
上記金属フィラーの直径および長さは、例えば、走査型電子顕微鏡写真を用いて５００倍にて金属フィラーを撮影し、スキャナーにて取り込んだ画像から最低５００個の金属フィラーの直径と長さを測定して得られるそれぞれの測定値の平均値として算出される。また、金属フィラーのアスペクト比は、金属フィラーの長さ（Ａ）を金属フィラーの直径（Ｂ）で除算すること（Ａ／Ｂ）により求められる。
【００２３】
導電性フィラーは、本発明の効果が得られる範囲において、非金属フィラーをさらに含んでいてもよい。非金属フィラーの例には、カーボンブラック、グラファイトおよび炭素繊維が含まれる。
【００２４】
上記ドープ液は、本発明の効果が得られる範囲において、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料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。他の材料は、一種でもそれ以上でもよい。他の材料の例には、溶剤、レベリング剤および粘度調整剤が含まれる。溶剤の例には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド溶媒；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトンなどの環状エステル溶媒；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート溶媒、トリエチレングリコールなどのグリコール系溶媒；ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、３−クロロフェノール、４−クロロフェノールなどのフェノール系溶媒；アセトフェノン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン；スルホラン；および、ジメチルスルホキシド；が含まれる。ドープ液中における溶剤の含有量は、ドープ液の塗布性の向上などの観点から適宜に決めることが可能である。
【００２５】
［第二の工程］
上記塗膜が形成された金型には、励磁コイルが配置される。図２は、塗膜が形成された金型の外周側に励磁コイルが配置された状態を概略的に示す図である。円筒状の金型２２の外周面には塗膜２４が形成されている。金型２２の外周側には、塗膜２４に対して非接触に励磁コイル２６が配置されている。励磁コイル２６には、高周波電源２８が接続されている。
【００２６】
励磁コイル２６には、金型２２が挿入されている。励磁コイル２６は、塗膜２４に対して非接触に配置されている。このように、励磁コイル２６は、金型２２の外周側に配置されている。励磁コイル２６の形状は、金型２２の外周面または塗膜２４の表面から励磁コイル２６までの距離が一定となるらせん状（弦巻線状）である。また、励磁コイル２６は、金型２２の軸方向において塗膜２４の端からはみ出ている。
【００２７】
励磁コイル２６と金型２２の外周面または塗膜２４の表面との間隔は、大きすぎると塗膜２４が十分に加熱されず、小さすぎると励磁コイル２６が塗膜２４と接触して塗膜２４を傷つけやすい。このような観点から、上記間隔は、１０〜３０ｍｍであることが好ましい。
【００２８】
励磁コイル２６を構成するワイヤの直径は、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、例えば、３〜１０ｍｍである。励磁コイル２６のピッチも、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、例えば、１５〜１００ｍｍである。なお、「励磁コイル２６のピッチ」とは、隣り合う上記ワイヤの中心間距離である。上記ピッチによって、誘導加熱の加熱量を調整することが可能である。上記ピッチを小さくすると加熱量が大きくなり、上記ピッチを大きくすると加熱量が小さくなる。
【００２９】
ところで、金型２２の端部では、元来、放熱が起こりやすく、金型２２の温度が低くなる傾向がある。このような観点から、励磁コイル２６のピッチは、一定であってもよいが、図２に示されるように、塗膜２４の端部２４１では小さく、塗膜２４のその他の部分（中央部）では大きいことが好ましい。すなわち、励磁コイル２６は、塗膜２４の両端部２４１，２４１のそれぞれに対向する小ピッチ部２６１と、その間の大ピッチ部２６２とを有することが好ましい。これにより、端部２４１の乾燥が塗膜２４の中央部に比べて促進される状態が適切に維持され、塗膜２４の厚さをより均一にすることが可能となる。
【００３０】
小ピッチ部２６１の位置は、金型２２の軸方向において塗膜２４の端部２４１に対応する位置であればよく、励磁コイル２４の端でなくてもよい。小ピッチ部２６１のピッチおよび大ピッチ部２６２のピッチは、いずれも、所期の金型温度や、小ピッチ部２６１に対応する部分（端部２４１）と大ピッチ部２６２に対応する部分（塗膜２４の中央部）との間の所期の温度差などに応じて適宜に決められる。上記のピッチは、金型の外径または内径や肉厚なども考慮されて決められることがあり、一概には決められにくいが、小ピッチ部２６１のピッチは、例えば、５〜３０ｍｍであり、大ピッチ部２６２のピッチは、例えば、３０〜８０ｍｍである。また、金型２２の軸方向における端部２４１の長さは、塗膜２４の全長の２０％以下であることが好ましい。
【００３１】
金型２２に対して上記のように配置された励磁コイル２６に高周波電源２８から交流電流を流す。この交流電流による誘導加熱により、金型２２および塗膜２４中の金属フィラーが発熱し、塗膜２４を加熱、乾燥する。塗膜２４は、乾燥によって流動性を失っており、金型２２の周面に固定される。交流電流は、塗膜２４の乾燥に必要な温度に応じて決めることができる。塗膜２４の乾燥に必要な温度は、例えば、誘導加熱時の金型２２の温度で５０〜１５０℃である。高周波電源２８は、このような所期の加熱を行う観点から好ましく用いられる。ここで「高周波」とは、１ｋＨｚ以上の周波数を言う。
【００３２】
高周波電流の電力は、金型２２または塗膜２４の昇温速度に応じて適宜に決められる。たとえば、当該電力が大きすぎると塗膜２４に対する加熱が強すぎ、塗膜２４で発泡や突沸などが発生することがあり、当該電力が小さすぎると、塗膜２４の乾燥が不十分となり、あるいは塗膜２４の厚さのばらつきが生じることがある。このような観点から、高周波電流の電力および上記昇温速度は、適宜に決められる。
【００３３】
誘導加熱の雰囲気の酸素濃度は、低いほど樹脂の酸化による劣化を抑制する観点から好ましい。このような観点から、当該酸素濃度は、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。当該酸素濃度は、脱気や置換などの通常の方法によって下げることが可能である。
【００３４】
誘導加熱の雰囲気の湿度は、耐熱性樹脂材料または耐熱性樹脂の加水分解を防止する観点から、低いほど好ましい。このような観点から、当該湿度は、相対湿度で５０％以下であることが好ましく、４０％以下であることがより好ましい。当該湿度は、雰囲気ガスの脱気や置換、乾燥などの公知の方法によって調整することが可能である。
【００３５】
なお、励磁コイルは、金型の内周側に、すなわち金型に挿入されて、上記塗膜に対して非接触に配置されてもよい。塗膜を金型の外周面に形成し、励磁コイルを金型の内周側に配置すると、励磁コイルが塗膜に接触して塗膜を傷つけることが防止される。金型を挟んで塗膜の反対側に励磁コイルを配置しても、例えば、金型と励磁コイルとの間隔が前述した範囲内であるなどの所望の条件を満たせば、金型および金属フィラーの両方を誘導加熱によって十分に発熱させ、塗膜を適切に乾燥させることが可能である。
【００３６】
また、らせん状の励磁コイルは、誘導加熱を均一に発生させる観点から好ましいが、励磁コイルの形状は、塗膜の加熱に十分な渦電流を金型および金属フィラーに発生させられる形状であればよい。たとえば、励磁コイルのコイル径は一定あっても一定でなくてもよい。「コイル径」とは、励磁コイルを軸方向に沿って見たときの励磁コイルの形状における外径または内径である。また、軸方向に沿って見た励磁コイルの形状は、非円形であってもよいし矩形などの多角形であってもよい。さらに、励磁コイルは、金型の軸方向において塗膜の端からはみ出ていなくてもよい。
【００３７】
また、第二の工程では、塗膜を乾燥し、金型の周面状に固定すればよいが、さらに誘導加熱によって塗膜を加熱し、発熱層を完成させてもよい。たとえば、ポリアミド酸溶液を含有するドープ液の塗膜であれば、誘導加熱によって塗膜を加熱、乾燥させた後に、そのまま誘導加熱によって塗膜をさらに加熱し、塗膜中のポリアミド酸をイミド化し、ポリイミドで構成された発熱層を完成させることが可能である。ただし、発熱層を完成させるさらなる加熱は、前述した誘導加熱でなくてもよい。誘導加熱以外の加熱方法の例には、加熱された気体による温風加熱やヒータの輻射熱による加熱などの公知の加熱方法が含まれる。
【００３８】
［その他の工程］
上記製造方法は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した第一の工程および第二の工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。このような他の工程の例には、金型を回転させる工程、電極を作製する工程、および、発熱層以外の他の層を作製する工程、が含まれる。
【００３９】
上記金型を回転させる工程では、少なくとも第二の工程の誘導加熱時に、金型の軸を回転軸として、上記励磁コイルに対して相対的に金型を回転させる。当該工程では、金型を回転させてもよいし、励磁コイルを回転させてもよいし、両者を回転させてもよい。この工程により、上記塗膜を塗膜の周方向においてより均一に加熱することが可能となり、発熱層の厚さのばらつきをより一層抑制する観点から好ましい。金型の回転速度は、上記の効果を得る観点から、例えば、φ３０ｍｍの金型の場合、励磁コイルに対する金型の周速度が、１０〜１００ｒｐｍであることが好ましく、１５〜５０ｒｐｍであることがより好ましい。
【００４０】
上記電極を作製する工程には、例えば、画像形成装置の定着装置における発熱ベルトの電極を作製する公知の方法を採用することが可能である。たとえば、上記電極は、前述したように導電性接着剤を介して発熱層の周面に金属の薄肉の管を接着して作製することが可能である。または、上記電極は、導電性のペーストを発熱層１２の周面の端部に塗布して作製することが可能である。
【００４１】
上記他の層を作製する工程は、例えば、管の周面に所期の層を作製する公知の工程を採用することが可能である。当該所期の層の例には、発熱層の表面を覆う絶縁層や離型層などが含まれる。絶縁層は、導電性フィラーを含まない以外は発熱層と同じ材料および同じ方法で作製することが可能である。離型層は、フッ素樹脂やシリコーンなどの撥液性に富む樹脂の材料を用いることによって公知の方法で作製することが可能である。
【００４２】
次に、本発明の特徴について説明する。
図３Ａは、非金属フィラーを含有するドープ液の塗膜を誘導加熱によって加熱したときの様子を模式的に示す図である。図３Ｂは、金属フィラーを含有するドープ液を誘導加熱によって加熱したときの様子を模式的に示す図である。
【００４３】
非金属フィラー３１を含有するドープ液の塗膜３４を誘導加熱により乾燥させると、塗膜３４の厚さがばらつくことがあり、また塗膜３４の反りが生じることがある。これは、図３Ａの矢印で示されるように、誘導加熱によって加熱された金型２２からの伝熱によって塗膜３４が加熱され、塗膜３４の厚さ方向に温度差が生じるため、と考えられる。塗膜３４の厚さのばらつきや反りの発生は、その後に形成される発熱層の厚さのばらつきおよび電気抵抗のばらつきをもたらす。
【００４４】
一方、金属フィラー２１を含有するドープ液の塗膜２４を誘導加熱により乾燥させると、上記のような塗膜２４の厚さのばらつきや反りの発生が抑制される。これは、図３Ｂの矢印で示されるように、誘導加熱時に、金型２２だけでなく、金属フィラー２１も加熱されるので、塗膜２４の厚さ方向の温度差が緩和され、塗膜２４が厚さ方向においてより均一に加熱されるため、と考えられる。このため、発熱層における厚さのばらつきおよび電気抵抗のばらつきが生じないので、厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる発熱層が得られる。
【００４５】
以上に説明したように、円筒状の金型の周面に、耐熱性樹脂または耐熱性樹脂材料と金属フィラーとを含有するドープ液を塗布し、形成された塗膜を励磁コイルによる誘導加熱によって乾燥させることにより、発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体を得ることが可能である。
【００４６】
また、前述したように、金型の端部の温度がより低くなるために、塗膜の乾燥速度にばらつきが発生する。この場合、端部の温度を中央部の温度に比べて高くして端部の乾燥を促進すると、塗膜の厚さのばらつきがより一層低減される。これは、塗膜の軸方向における端部の乾燥をより促進させることにより、金型の軸方向における塗膜のレベリングがより促進され、当該軸方向における塗膜の厚さのばらつきがより一層抑制されるため、と考えられる。
【００４７】
このため、励磁コイルは、前述した二つの小ピッチ部と大ピッチ部とを含み、小ピッチ部が金型の軸方向における塗膜の両端部のそれぞれと対向するように塗膜に対して配置されることが、発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体を得る観点から、より一層効果的である。
【００４８】
さらに、ドープ液の塗膜に、適度な遠心力を与えることによって、金型の周方向における当該塗膜の厚さをより均一にすることが可能である。よって、前述した第二の工程において、金型の軸を回転軸として励磁コイルに対して相対的に金型を回転させることが、発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性に優れる管状発熱体を得る観点から、より一層効果的である。
【００４９】
前述の製造方法によって製造される管状発熱体は、変形自在なヒータとしての用途で用いられ、例えば、定着装置やそれを有する画像形成装置において、定着装置の発熱ベルトに好適に用いられる。
【００５０】
［定着装置］
図４Ａは、定着装置の一例の正面図であり、図４Ｂは定着装置の一例の側面図である。定着装置６０は図４に示されるように、定着ローラー６２、発熱ベルト６３、加圧ローラー６４および給電装置６５を有する。発熱ベルト６３は、前述した管状発熱体に該当する。
【００５１】
定着ローラー６２は、円柱状の芯金６２１と、その周面上に配置される樹脂層６２２とを有する。樹脂層６２２の外径は、発熱ベルト６３の内径よりも小さい。定着ローラー６２は、発熱ベルト６３の内側に配置される。定着ローラー６２は、発熱ベルト６３の周方向における一部分で発熱ベルト６３の内周面に接触する。
【００５２】
加圧ローラー６４は、円柱状の芯金６４１と、その周面上に配置される樹脂層６４２とを有する。加圧ローラー６４は、発熱ベルト６３を介して定着ローラー６２に対向して配置される。加圧ローラー６４は、定着ローラー６２に向けて発熱ベルト６３の外周面を押圧可能に配置されている。加圧ローラー６４は、通常は発熱ベルト６３と離れて配置されうる。
【００５３】
樹脂層６２２，６４２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６２２，６４２の少なくともいずれかは、加圧ローラー６４による押圧によって変形する弾性を有する。
【００５４】
加圧ローラー６４は、転写材に対する離型性を有する離型層を、樹脂層６４２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。離型層の材料には、発熱ベルトの離型層の材料として説明したフッ素樹脂が用いられうる。上記離型層の厚さは、例えば５〜１００μｍであることが好ましい。
【００５５】
給電装置６５は、交流電源６５１と、電極１４に接触する給電部材６５２と、交流電源６５１および給電部材６５２を接続する導線６５３とを有する。給電部材６５２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６５２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６５２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。
【００５６】
発熱ベルト６３、定着ローラー６２および加圧ローラー６４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、回動自在な一つに従って他が回動してもよい。
【００５７】
加圧ローラー６４が定着ローラー６２に向けて発熱ベルト６３の外周面を押圧することによって発熱ベルト６３と加圧ローラー６４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６２が窪んで形成されてもよいし、加圧ローラー６４が窪んで形成されてもよい。
【００５８】
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６３の回動、発熱ベルト６３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６０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。
【００５９】
上記定着装置は、上記管状発熱体を発熱ベルトとして有することから、発熱ベルトの電気抵抗が均一であるため、均一な加熱が可能である。このため、定着ムラをより一層低減させることが可能である。
【００６０】
［画像形成装置］
画像形成装置は、感光体、感光体を帯電させる帯電装置、帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置、静電潜像が形成された感光体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、静電潜像に形成されたトナー画像を記録媒体に転写するための転写装置、およびトナー画像を記録媒体に定着させるための上記定着装置、を有する。なお、「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。
【００６１】
上記画像形成装置の一例を図５に示す。画像形成装置１は、画像読取部１１０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０および定着装置６０を有する。
【００６２】
画像形成部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃおよび４１Ｋを有する。これらは、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略することがある。画像形成部４０は、さらに、中間転写ユニット４２および二次転写ユニット４３を有する。これらは、転写装置に相当する。
【００６３】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーナー４１５を有する。感光体ドラム４１３は、例えば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム４１３の表面は、光導電性を有する。感光体ドラム４１３は、感光体に相当する。帯電装置４１４は、例えばコロナ帯電器である。帯電装置４１４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４１３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４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置である。
【００６４】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、中間転写ベルト４２１を感光体ドラム４１３に圧接させる一次転写ローラー４２２、バックアップローラー４２３Ａを含む複数の支持ローラー４２３、およびベルトクリーナー４２６を有する。中間転写ベルト４２１は無端状のベルトである。中間転写ベルト４２１は、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。中間転写ベルト４２１は、中間転写体に相当する。一次転写ローラー４２２は、転写部材に相当する。
【００６５】
なお、一次転写ローラー４２２は、中間転写ベルト４２１の移動方向において、感光体ドラム４１３よりもわずかに下流側に配置されている。この配置により、中間転写ベルト４２１と感光体ドラム４１３とによって形成されるニップ部が、中間転写ベルト４２１と一次転写ローラー４２２とによって形成されるニップ部よりもわずかに上流側に形成されている。
【００６６】
二次転写ユニット４３は、無端状の二次転写ベルト４３２、および二次転写ローラー４３１Ａを含む複数の支持ローラー４３１を有する。二次転写ベルト４３２は、二次転写ローラー４３１Ａおよび支持ローラー４３１によってループ状に張架される。定着装置は、前述した定着装置６０である。
【００６７】
画像形成装置１は、さらに、画像読取部１１０、画像処理部３０および用紙搬送部５０を有する。画像読取部１１０は、給紙装置１１１およびスキャナー１１２を有する。用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３を有する。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃ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。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａなどの複数の搬送ローラー対を有する。
【００６８】
画像形成装置１による画像の形成を説明する。
スキャナー１１２は、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１１２ａ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３０において所定の画像処理が施され、露光装置４１１に送られる。
【００６９】
感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。帯電装置４１４は、感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム４１３に照射する。こうして感光体ドラム４１３の表面には、静電潜像が形成される。現像装置４１２は、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像が可視化される。こうして感光体ドラム４１３の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。
【００７０】
感光体ドラム４１３の表面のトナー画像は、中間転写ユニット４２によって中間転写ベルト４２１に転写される。転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーナー４１５によって除去される。
【００７１】
一次転写ローラー４２２によって中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接することにより、中間転写ベルト４２１に各色のトナー画像が順次重なって転写される。
【００７２】
一方で、二次転写ローラー４３１Ａは、中間転写ベルト４２１および二次転写ベルト４３２を介して、バックアップローラー４２３Ａに圧接される。それにより、転写ニップが形成される。この転写ニップを用紙Ｓが通過する。用紙Ｓは、用紙搬送部５０によって転写ニップへ搬送される。用紙Ｓの傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により行われる。
【００７３】
転写ニップに用紙Ｓが搬送されると二次転写ローラー４３１Ａへ転写バイアスが印加される。この転写バイアスの印加によって、中間転写ベルト４２１に担持されているトナー画像が用紙Ｓに転写される。中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーナー４２６によって除去される。
【００７４】
トナー画像が転写された用紙Ｓは、二次転写ベルト４３２によって、定着装置６０に向けて搬送される。定着装置６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧する。こうしてトナー画像が用紙Ｓに定着する。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００７５】
上記画像形成装置は、前述した管状発熱体を発熱ベルトとして有することから、トナー画像の記録媒体への定着において、発熱ベルトの面方向における均一な電気抵抗によって、用紙Ｓを当該用紙Ｓの面方向において均一に加熱することが可能である。このため、定着ムラの発生が低減され、高品質の画像を長期にわたって安定して形成することが可能である。
【００７６】
なお、上記製造方法で製造された管状発熱体を、管状発熱体の軸方向に沿って切断することによって、シート状の発熱体が得られる。当該シート状の発熱体は、前述した管状発熱体における発熱層の厚さおよび電気抵抗の均一性の特徴を有しており、前述し他発熱ベルト以外の、シート状の発熱体の他の用途に好適に使用することが可能である。
【実施例】
【００７７】
以下において、実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。これら実施例の記載によって、本発明は限定して解釈されない。
【００７８】
［実施例１］
以下の成分を以下の量で公転自転方式混合機（ＡＲＥ−３１０：シンキー社製）にて混合して発熱層ドープ液を調製した。下記ＳＭＦ３００のアスペクト比は、４である。
ポリアミド酸：ＵワニスＳ（宇部興産株式会社製）                        １００ｇ
ステンレス繊維：ＳＭＦ３００（ＪＦＥスチール株式会社製）                ３０ｇ
シリコーンオイル：ＦＺ−２１１０（東レ・ダウコーニング株式会社製）  ０．０５ｇ
【００７９】
金型として、ＳＵＳ３０４製の円管を用意した。この金型の外径は３０ｍｍであり、長さは３４０ｍｍである。金型の軸を中心に金型を回転させ、かつ、金型の外周面上を金型の軸方向に沿ってディスペンサを平行に移動させながら、発熱層ドープ液１をディスペンサから吐出することによって、金型の外周面上に厚さ６００μｍの発熱層ドープ液の塗膜を形成した。
【００８０】
次いで、金型及び塗膜の加熱手段として、弦巻線状の励磁コイルを金型の外周側に配置した。金型の外周面から励磁コイルまでの距離は、１０ｍｍであった。コイルの巻き数は、１２巻きであった。金型の温度が一定になるように、励磁コイルのピッチ（金型の軸方向における励磁コイルの隣り合うワイヤの中心間距離）を調整した。すなわち、励磁コイルの端部のピッチを１０ｍｍとより狭く、励磁コイルの中央部のピッチを３０ｍｍとより広く調整した。「端部」とは、励磁コイルの端から、金型上の塗膜の端から約３０ｍｍの位置まで、の部分である（図２参照）。
【００８１】
次いで、加熱時の温度ムラを抑制するために金型を周方向に２０ｒｐｍで回転させながら、酸素の濃度が１５ｐｐｍ以下、相対湿度が５０％以下の窒素雰囲気下にて、励磁コイルに、周波数５０ｋＨｚ、１０ｋＷの高周波出力を印加し、金型の表面温度を２５℃から６０℃に０．５分間で昇温させた。
【００８２】
次いで、タイマー制御およびＰＩＤ制御にて、金型の表面温度を適宜保持し、あるいは段階的に加熱しながら、軸方向における金型の中央部の表面の温度を１００℃まで１時間かけて上げ、塗膜を乾燥させた。当該中央部の表面温度が１００℃であるとき、軸方向における金型の、上記端部に対応する部分の表面の温度は、約１２０℃であった。この乾燥により、塗膜は、金型の外周面上で管状に固化し、当該外周面に固定された。塗膜中のステンレス繊維は、塗膜中に分散した状態で固定された。
【００８３】
次いで、金型の外周面側に配置した別のヒータを用いて、金型の外周面の到達温度が４００℃になるまで徐々に昇温し、当該到達温度４００℃を３０分間保持した。そして、加熱操作を停止し、金型を２５℃まで冷却した。そして、金型を大気中に取り出し、金型の外周面から管状のポリイミド組成物を取り外し、ポリイミド中にステンレス繊維が分散している管状の発熱層で構成された発熱ベルトを得た。
【００８４】
［実施例２］
ステンレス繊維に代えてステンレス粉末（ＳＵＳ４３０Ｌ、アスペクト比：１．２、大同特殊鋼株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、管状の発熱ベルトを得た。
【００８５】
［比較例１］
ステンレス繊維に代えて黒鉛繊維（ＸＮ−１００、アスペクト比：５、日本グラファイトファイバー株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、管状の発熱ベルトを得た。
【００８６】
［比較例２］
加熱方法を上記の誘導加熱から熱風による加熱に変更した以外は実施例１と同様にして、管状の発熱ベルトを得た。
【００８７】
［比較例３］
加熱方法を上記の誘導加熱からハロゲンヒータによる加熱に変更した以外は実施例１と同様にして、管状の発熱ベルトを得た。
【００８８】
［比較例４］
ステンレス繊維に代えて黒鉛粉末（ＵＰ−１０、アスペクト比：２、日本黒鉛工業株式会社製）を用い、かつ加熱方法を上記の誘導加熱からハロゲンヒータによる加熱に変更した以外は実施例１と同様にして、管状の発熱ベルトを得た。
【００８９】
［評価］
実施例１、２および比較例１〜４の発熱ベルトのそれぞれについて、以下の（１）〜（３）について評価した。
【００９０】
（１）膜厚偏差
電磁式膜厚測定機（フィッシャー社製）にて、発熱ベルトの周方向に８点、軸方向に１０点の合計８０点で、それぞれの発熱ベルト（発熱層）の厚さ（膜厚）を測定した。そして、それぞれの発熱ベルトの厚さの平均値ｔｍ、および当該厚さの最大値ｔｍａｘから最小値ｔｍｉｎを差し引いた差Δｔ（ｔｍａｘ−ｔｍｉｎ）を算出した。そして、Δｔをｔｍで割り、ｔｍに対するΔｔの割合Ｄｔ（％）を算出した。そして、以下の基準によって、膜厚偏差を評価した。
○：Ｄｔが０．８％未満
△：Ｄｔが０．８％以上２．０％未満
×：Ｄｔが２．０％以上
【００９１】
（２）抵抗偏差
低抵抗率計  ロレスタＥＰ  プローブ（ＡＳＰ）（株式会社三菱化学アナリテック製）にて、発熱ベルトの周方向に４点、軸方向に５点の合計２０点で、それぞれの発熱ベルトの電気抵抗値（Ω）を測定した。そして、下記式から、電気抵抗率を算出した。
ρ＝Ｒ×（Ｓ／Ｌ）
上記式中、Ｒは、電気抵抗値（Ω）、Ｌは通電距離（ｃｍ）、Ｓは通電断面積（ｃｍ２）をそれぞれ表す。
【００９２】
そして、それぞれの発熱ベルトの電気抵抗値の最大値から最小値を差し引いた差ΔＲｓ（Ω）を算出した。また、それぞれの発熱ベルトの電気抵抗率の最大値から最小値を差し引いた差ΔＲｅ（Ω・ｃｍ）を算出した。そして、以下の基準によって表面抵抗の抵抗偏差および電気抵抗率の抵抗偏差をそれぞれ評価した。
（表面抵抗）
○：ΔＲｓが０．０５Ω未満
△：ΔＲｓが０．０５Ω以上０．１Ω未満
×：ΔＲｓが０．１Ω以上
（電気抵抗率）
○：ΔＲｅが０．１Ω・ｃｍ未満
△：ΔＲｅが０．１Ω・ｃｍ以上０．３Ω・ｃｍ未満
×：ΔＲｅが０．３Ω・ｃｍ以上
【００９３】
（３）外観
それぞれの発熱ベルトの膜状態を目視にて観察し、割れ、膜浮きおよびシワの発生数に応じて、以下の基準によって外観を評価した。
○：割れ、膜浮きまたはシワの発生がない
△：割れ、膜浮きまたはシワの発生が１〜２個
×：割れ、膜浮きまたはシワの発生が３個以上
上記実施例及び比較例における評価結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
2015013404.tif 000002
【００９５】
表１から明らかなように、実施例１および実施例２の発熱ベルトでは、膜厚偏差、抵抗偏差および外観のいずれも、良好な結果が得られた。実施例１および実施例２の発熱ベルトでは、導電性フィラーに金属（ステンレス鋼）のフィラーが用いられている。このため、塗膜の乾燥時の誘導加熱によって、金型だけでなく個々のフィラー粒子も加熱され、乾燥時における塗膜の内部温度と表面温度との差が緩和され、膜厚偏差および抵抗偏差で良好な結果が得られた、と考えられる。
【００９６】
また、塗膜の乾燥時では、軸方向における塗膜の端部はより高い温度で加熱され、塗膜の中央部はより低い温度で加熱されている。このため、塗膜の軸方向における乾燥のしやすさに合った温度で塗膜が加熱され、軸方向における塗膜の厚さの均一性がより向上し、膜厚偏差および抵抗偏差で良好な結果が得られた、と考えられる。
【００９７】
さらに、塗膜の乾燥時に金型を回転させながら加熱している。このため、塗膜の周方向における厚さの均一性がより向上し、膜厚偏差および抵抗偏差で良好な結果が得られた、と考えられる。
【００９８】
特に、実施例１は、より良い結果を示している。これは、金属フィラーのアスペクト比が１．５〜１５．０であることから、金属フィラーが互いに接触しやすいので、発熱ベルトの伝熱性が向上し、また樹脂による発熱ベルトの強度が増したため、と考えられる。
【００９９】
一方、比較例１の発熱ベルトでは、導電性フィラーが非金属フィラー（黒鉛）であった。このため、塗膜の乾燥時にフィラーが十分に発熱せず、乾燥時における塗膜の内部温度と表面温度との差を低減する効果が十分に得られず、金属フィラーを用いたときに膜厚偏差および抵抗偏差の評価で得られた結果が比較例１では得られなかった、と考えられる。
【０１００】
また、比較例２の発熱ベルトでは、塗膜の乾燥時における加熱方法が熱風による加熱であった。このため、金型および塗膜の温度が上昇するまでに時間がかかり、また加熱室内の温度が一様に上がるために軸方向における塗膜の加熱も一様となることから、軸方向における塗膜の乾燥速度の差を低減する効果が十分に得られず、膜厚偏差、抵抗偏差および外観で不十分な結果となった、と考えられる。
【０１０１】
また、比較例３および比較例４の発熱ベルトでは、塗膜の乾燥時における加熱方法がハロゲンランプによる加熱であった。このため、塗膜が表面から乾燥し、また輻射による加熱なのでこの輻射を受けている部分に加熱が限定され、かつ金型および加熱室内の温度が上がりにくいので、塗膜の乾燥が塗膜の外周面側により偏りやすい。よって、金型を回転させることにより塗膜の厚さを均一にする効果や、乾燥時における塗膜の内部温度と表面温度との差を低減する効果、軸方向における塗膜の乾燥速度の差を低減する効果などが十分に得られず、膜厚偏差、抵抗偏差および外観で不十分な結果となった、と考えられる。
【０１０２】
なお、誘導加熱では、金型の軸方向に沿って交番磁束が発生する。よって、例えば、交流電流の周波数をさらに大きくすることや、金属フィラーに磁性を有する金属フィラーを使用すること、などによって、塗膜中の金属フィラーが交番磁束に影響されて配向する可能性が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明によれば、管状発熱体における発熱層の厚さおよび発熱層におけるフィラーの分散がより均一に制御される。よって、本発明は、管状発熱体の用途のさらなる開発や、管状発熱体の需要のさらなる増加などをもたらすことが期待される。
【符号の説明】
【０１０４】
１  画像形成装置
１０  管状発熱体
１２  発熱層
１４  電極
１６  導電性接着剤
２１  金属フィラー
２２  金型
２４，３４  塗膜
２６  励磁コイル
２８  高周波電源
３０  画像処理部
３１  非金属フィラー
４０  画像形成部
４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ  画像形成ユニット
４２  中間転写ユニット
４３  二次転写ユニット
５０  用紙搬送部
５１  給紙部
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  給紙トレイユニット
５２  排紙部
５２ａ  排紙ローラー
５３  搬送経路部
５３ａ  レジストローラー対
６０  定着装置
６２  定着ローラー
６３  発熱ベルト
６４  加圧ローラー
６５  給電装置
１１０  画像読取部
１１１  給紙装置
１１２  スキャナー
１１２ａ  ＣＣＤセンサー
２４１  端部
２６１  小ピッチ部
２６２  大ピッチ部
４１１Ｙ  露光装置
４１２Ｙ  現像装置
４１３Ｙ  感光体ドラム
４１４Ｙ  帯電装置
４１５Ｙ  ドラムクリーナー
４２１  中間転写ベルト
４２２  一次転写ローラー
４２３，４３１  支持ローラー
４２３Ａ  バックアップローラー
４２６  ベルトクリーナー
４３１Ａ  二次転写ローラー
４３２  二次転写ベルト
６２１，６４１  芯金
６２２，６４２  樹脂層
６５１  交流電源
６５２  給電部材
６５３  導線
Ｄ  原稿
Ｓ  用紙
【図１】
2015013404.tif 000003
【図２】
2015013404.tif 000004
【図３】
2015013404.tif 000005
【図４】
2015013404.tif 000006
【図５】
2015013404.tif 000007