(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着ベルトであって、
筒状に形成された樹脂製の基層と、該基層の外周に積層された金属めっき層と、該金属めっき層の外周にプライマー層を介してまたは介さずに積層された高分子製の高分子層とを有しており、
上記金属めっき層は、最も上記高分子層側に配置されており、かつ、上記高分子層側の表面に多数の凹部と凸部とからなる表面凹凸部を備える第１めっき層と、上記基層と接する第２めっき層と、を有しており、
上記第１めっき層は、Ｃｕめっき、および、Ｃｕ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されており、
上記第２めっき層は、Ｎｉめっき、および、Ｎｉ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されており、
上記表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚは、１〜１０μｍの範囲内にあり、
上記凹部内に、上記第１めっき層の上方にある層の一部が入り込んでいることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
上記表面凹凸部は、表面に酸化被膜を有することを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
【請求項３】
上記高分子層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、および、フッ素樹脂からなる群より選択される１種の高分子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の定着ベルト。
【請求項４】
上記第１めっき層の厚みは、１０〜５０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着ベルト。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着ベルトの製造方法であって、
上記第１めっき層と同じめっき材料からなるめっき層を形成し、該めっき層の表面に表面処理を施すことにより、上記表面凹凸部を備える第１めっき層を形成する第１の工程と、
上記第１めっき層における上記表面凹凸部の形成面上に、プライマー層を介してまたは介さずに上記高分子層を形成する第２の工程とを有することを特徴とする定着ベルトの製造方法。
【請求項６】
上記表面処理は、エッチング処理またはウェットブラスト処理であることを特徴とする請求項５に記載の定着ベルトの製造方法。
【請求項７】
上記表面処理は、上記めっき層の表面をエッチングと同時に酸化させるエッチング処理であることを特徴とする請求項５に記載の定着ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ベルトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電像を用いる電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置が知られている。これら画像形成装置は、帯電した感光体への画像データの露光による潜像の形成、現像、転写媒体への転写、定着等の工程を経て画像形成を行う。上記定着工程では、転写材（紙）に転写されたトナーを加熱により溶融固着させて画像を形成するため、電磁誘導加熱（以下、ＩＨと省略する場合がある。）方式により発熱する定着ベルトが用いられるようになってきている。
【０００３】
上記ＩＨ方式の定着ベルトとしては、例えば、特許文献１に、ポリイミド樹脂製の基層と、無電解Ｎｉめっき層／電解Ｃｕめっき層／電解Ｎｉめっき層からなる金属めっき層と、シリコーンゴムからなる高分子層と、フッ素樹脂からなる表層とがこの順に積層された定着ベルトが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来構成の定着ベルトは、電磁誘導加熱による昇温時に、金属めっき層と、金属めっき層の上方にある層との密着性が悪く、両層間にて剥離が生じやすいという問題がある。
【０００６】
また、上記密着性を確保するため、金属めっき層表面を過度に粗面化した場合には、電磁誘導加熱による昇温時に、定着ベルトに温度分布が生じ、均温性が低下するという問題が新たに発生する。
【０００７】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、金属めっき層と、金属めっき層の上方にある層との密着性を確保でき、良好な均温性を有する定着ベルトを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着ベルトであって、
筒状に形成された樹脂製の基層と、該基層の外周に積層された金属めっき層と、該金属めっき層の外周にプライマー層を介してまたは介さずに積層された高分子製の高分子層とを有しており、
上記金属めっき層は、最も上記高分子層側に配置されており、かつ、上記高分子層側の表面に多数の凹部と凸部とからなる表面凹凸部を備える第１めっき層と、上記基層と接する第２めっき層と、を有しており、
上記第１めっき層は、Ｃｕめっき、および、Ｃｕ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されており、
上記第２めっき層は、Ｎｉめっき、および、Ｎｉ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されており、
上記表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚは、１〜１０μｍの範囲内にあり、
上記凹部内に、上記第１めっき層の上方にある層の一部が入り込んでいることを特徴とする定着ベルトにある。
【０００９】
本発明の他の態様は、上記定着ベルトの製造方法であって、
上記第１めっき層と同じめっき材料からなるめっき層を形成し、該めっき層の表面に表面処理を施すことにより、上記表面凹凸部を備える第１めっき層を形成する第１の工程と、
上記第１めっき層における上記表面凹凸部の形成面上に、プライマー層を介してまたは介さずに上記高分子層を形成する第２の工程とを有することを特徴とする定着ベルトの製造方法にある。
【発明の効果】
【００１０】
上記定着ベルトにおいて、金属めっき層は、最も高分子層側に配置されており、かつ、高分子層側の表面に多数の凹部と凸部とからなる表面凹凸部を備える第１めっき層を有している。また、表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚは、上記特定の範囲内にある。また、凹部内には、第１めっき層の上方にある層（以下、適宜「上層」ということがある。）の一部が入り込んでいる。
【００１１】
そのため、上記定着ベルトは、金属めっき層と上層との密着性を確保でき、良好な均温性を有する。上記密着性が確保される理由は、定着ベルトの電磁誘導加熱による昇温時に、金属めっき層と上層との熱膨張率差に起因して上層が剥がれようとする応力が発生した場合でも、上記構成によって第１めっき層と上層との間にアンカー効果が生じることにより、上層が剥離し難くなるためであると考えられる。また、良好な均温性を有する理由は、第１めっき層の表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚが上記特定の範囲内で均一であるため、第１めっき層の厚みの変化が小さく、均温性に影響を及ぼし難いためであると考えられる。
【００１２】
上記定着ベルトの製造方法によれば、上記作用効果を奏することができる上記定着ベルトを好適に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の定着ベルトの外観斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面の一部を模式的に示した断面図である。
【図３】第１めっき層と、第１めっき層の上方にある層との界面付近を拡大して模式的に示した断面図である。
【図４】試料６の定着ベルト断面の走査型電子顕微鏡写真であり、（ａ）は１万倍、（ｂ）は３万倍である。
【図５】試料１０の定着ベルト断面の走査型電子顕微鏡写真であり、（ａ）は１万倍、（ｂ）は３万倍である。
【図６】電磁誘導加熱による均温性および昇温性を評価するための評価装置の概要を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記定着ベルトは、電子写真方式の画像形成装置に用いられる。電子写真方式の画像形成装置としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。
【００１５】
上記定着ベルトにおいて、基層に用いられる樹脂としては、具体的には、例えば、ポリアミドイミド樹脂、変性ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、これら樹脂にポリシロキサン化合物をブレンドしたものなどを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。上記樹脂としては、好ましくは、ポリアミドイミド樹脂、変性ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂およびこれら樹脂にポリシロキサン化合物をブレンドしたものから選択される１種または２種以上を含んでいるとよい。この場合には、筒状の基層の剛性が高くなるため、定着ベルトの耐久性を向上させるのに有利である。
【００１６】
なお、樹脂製の基層中には、難燃剤、充填剤、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を１種または２種以上含むことができる。また、基層の厚みは、耐久性の向上、柔軟性の向上、製造容易性などの観点から、好ましくは２０〜２００μｍ程度、より好ましくは４０〜１５０μｍ程度、さらに好ましくは６０〜１００μｍ程度とすることができる。また、基層は、金属めっき層側の表面に、Ｐｄ等の触媒等を含む樹脂層を有することができる。
【００１７】
上記定着ベルトにおいて、金属めっき層は、最も高分子層側に配置されており、かつ、高分子層側の表面に多数の凹部と凸部とからなる表面凹凸部を備える第１めっき層を有している。第１めっき層は、電磁誘導加熱によって発熱する発熱層として機能可能な層である。なお、金属めっき層における高分子層側の表面は、第１めっき層の表面と一致している。また、表面凹凸部の形状は、表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚが、上記特定の範囲内にあれば、いずれの形状に形成されていてもよい。表面凹凸部は、例えば、エッチング処理、ウェットブラスト処理等の表面処理により形成することができる。
【００１８】
表面凹凸部表面の十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１  １９９４に準拠して測定される値である（ｎ＝３の平均値）。測定装置としては、東京精密社製「サーフコム１４００Ｄ」が用いられる。上記Ｒｚが１μｍ未満になると、表面凹凸部の粗さが不足し、金属めっき層と上層との密着性が悪くなり、電磁誘導加熱による昇温時に両層間にて剥離が生じやすくなる。上記Ｒｚは、金属めっき層と上層とを十分に密着させる、表面凹凸部の形成性等の観点から、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、さらに好ましくは３μｍ以上とすることができる。一方、上記Ｒｚが１０μｍ超になると、電磁誘導加熱による昇温時に温度分布が生じやすくなり、均温性が低下する。これは、表面凹凸部の粗さが過大になると、第１めっき層の厚みの変化が大きくなり、電磁誘導加熱による発熱にムラが生じやすくなるためであると考えられる。上記Ｒｚは、金属めっき層と上層とを十分に密着させる、均温性の向上、表面凹凸部の形成性等の観点から、好ましくは９．８μｍ以下、より好ましくは９．５μｍ以下、さらに好ましくは９μｍ以下とすることができる。
【００１９】
上記定着ベルトでは、十点平均粗さＲｚが上記特定の範囲内とされた表面凹凸部における凹部内に、第１めっき層の上方にある層の一部が入り込んでいる。なお、このような構造は、定着ベルトの断面を走査型電子顕微鏡により観察することにより確認することができる。
【００２０】
上記定着ベルトにおいて、表面凹凸部は、表面に酸化被膜を有することができる。この場合には、表面凹凸部の表面に予め酸化被膜を有しているので、上記定着ベルトが加熱環境下に曝された場合でも、高分子層に含まれうる低分子量成分や水分等によって表面凹凸部の表面が経時的に酸化され難い。それ故、この場合には、表面凹凸部の表面が酸化されて表面の化学組成が変化する経時変化が生じ難くなる。酸化被膜は、例えば、第１めっき層をエッチング処理により形成する際に、第１めっき層を形成する金属をエッチングと同時に酸化させることなどによって形成することができる。なお、表面凹凸部の酸化被膜は、例えば、断面を元素分析することにより確認することができる。
【００２１】
第１めっき層は、具体的には、Ｃｕめっき、および、Ｃｕ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されている。Ｃｕ、Ｃｕ合金は、導電性に優れ、電磁誘導加熱によって発熱させやすい。そのため、この場合には、電磁誘導加熱によって定着ベルトを必要な温度まで昇温するのにかかる時間、つまり昇温時間を比較的短くするのに有利である。そのため、この場合にはウォームアップ時間が短くなり、画像形成装置の消費電力削減による省エネに有利な定着ベルトが得られる。
【００２２】
第１めっき層の厚みは、具体的には、例えば、１０〜５０μｍの範囲内とすることができる。この場合には、金属めっき層と上層との密着性を確保しつつ、電磁誘導加熱による均温性、昇温性を向上させやすくなる。
【００２３】
第１めっき層の厚みは、電磁誘導加熱による均温性、昇温性等の観点から、好ましくは１２μｍ以上、より好ましくは１４μｍ以上、さらに好ましくは１６μｍ以上とすることができる。一方、第１めっき層の厚みは、めっき時間短縮による生産性向上、コスト等の観点から、好ましくは４５μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３５μｍ以下とすることができる。なお、第１めっき層の厚みは、走査型電子顕微鏡による定着ベルトの断面から測定することができる。また、第１めっき層の厚みは、基層側表面と表面凹凸部における凹部の底部との距離の平均値（ｎ＝１０）のことである。
【００２４】
上記定着ベルトにおいて、金属めっき層は、複数層から構成されている。なお、金属めっき層が複数層から構成されている場合、最も高分子層側に配置される層が第１めっき層に該当する。また、金属めっき層は、電解めっきより形成されていてもよいし、無電解めっきより形成されていてもよい。あるいは、電解めっき、無電解めっきの双方を組み合わせて形成されていてもよい。
【００２５】
金属めっき層は、基層と接する第２めっき層を有する。この構成によれば、第２めっき層を、第１めっき層形成時の下地層として使用することができる。第２めっき層は、具体的には、Ｎｉめっき、または、Ｎｉ合金めっきより形成される。第２めっき層の厚みは、具体的には、例えば、０．１〜２μｍ程度とすることができる。
【００２６】
金属めっき層は、より具体的には、第２めっき層、第１めっき層がこの順に積層されているとよい。この場合には、基層と金属めっき層との密着性、金属めっき層と上層との密着性を確保しやすくなる。また、電磁誘導加熱による発熱性も確保しやすくなる。
【００２７】
上記定着ベルトは、金属めっき層と高分子層と間にプライマー層を有していてもよいし、プライマー層を有していないくてもよい。プライマー層を有する場合には、金属めっき層と上層との密着性向上に有利である。なお、プライマー層を有する場合、凹部内には、プライマー層の一部だけが入り込んでいてもよいし、プライマー層の一部と高分子層の一部とが入り込んでいてもよい。また、プライマー層を有しない場合には、高分子層の一部が入り込むことになる。
【００２８】
プライマー層を形成するプライマーとしては、例えば、信越化学工業社製「プライマーＮｏ．４」、「プライマーＮｏ．３１」、東レダウコーニング社製「ＤＹ３９−０６７」、「ＤＹ３９−０５１」などを例示することができる。
【００２９】
プライマー層の厚みは、例えば、０．１μｍ〜１．０μｍ程度とすることができる。
【００３０】
上記定着ベルトにおいて、高分子層を形成する高分子がゴム弾性を有する場合には、高分子層をゴム弾性層として機能させることができる。そのため、この場合には、柔軟性に優れ、均一な加圧を行いやすい定着ベルトが得られる。
【００３１】
高分子層は、具体的には、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、および、フッ素樹脂からなる群より選択される１種の高分子を含むことができる。高分子がシリコーンゴムである場合には、均一加圧性、耐熱性に優れた定着ベルトが得られる。また、高分子がフッ素ゴムである場合には、均一加圧性に優れ、用紙等の転写材やトナーが離れやすい定着ベルトが得られる。また、高分子がフッ素樹脂である場合には、用紙等の転写材やトナーが離れやすい定着ベルトが得られる。
【００３２】
なお、上記フッ素樹脂としては、より具体的には、例えば、ポリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを例示することができる。
【００３３】
高分子層は、上記高分子以外にも、熱伝導性粒子等の熱伝導材料、導電剤、難燃剤、滑剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、老化防止剤などの添加剤を１種または２種以上含むことができる。なお、上記熱伝導材料としては、例えば、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、グラファイト、カーボンブラック、結晶性シリカ、炭化ケイ素、水酸化アルミニウムなどを例示することができる。
【００３４】
高分子層がゴム弾性を有する場合、高分子層の厚みは、定着ベルト表面への柔軟性の付与、トナー等との接地性向上などの観点から、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上、さらに好ましくは２００μｍ以上とすることができる。一方、高分子層の厚みは、薄膜化によるＩＨ昇温性の向上、熱伝導性の向上などの観点から、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下とすることができる。
【００３５】
高分子層がゴム弾性を有さない場合、高分子層の厚みは、耐摩耗性、製造時のハンドリング性などの観点から、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは７μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上とすることができる。一方、高分子層の厚みは、適切な表面硬度の確保、コストなどの観点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下とすることができる。
【００３６】
高分子層の表面は、表面改質されていてもよい。具体的には、高分子層表面を表面処理液にて表面改質することにより、高分子層の表面にＦ原子および／またはＣｌ原子等を導入することができる。また、高分子層表面に紫外線照射処理等の光照射処理を施すことにより、高分子層表面を内部よりも硬くする（摩擦係数を低下させる）ことができる。これらの場合には、高分子層表面に付着したトナーが離れやすくなる。
【００３７】
また、高分子層の表面を表面改質するのではなく、高分子層の外周にさらに表層が積層されていてもよい。
【００３８】
表層に用いられる主材料としては、例えば、トナー、用紙等の転写材が離れやすくなる観点から、ポリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂などを好適に用いることができる。また、表層中には、例えば、難燃剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤などの添加剤が１種または２種以上含まれていてもよい。
【００３９】
表層の厚みは、耐久性などの観点から、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは７μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上とすることができる。一方、表層の厚みは、熱伝導性向上、コストなどの観点から、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下とすることができる。
【００４０】
上記定着ベルトの製造方法において、めっき層の表面は、例えば、エッチング処理またはウェットブラスト処理等により好適に表面処理することができる。この場合には、上記特定の範囲のＲｚを有する表面凹凸部を比較的容易に形成することができる。エッチング処理は、形成される表面凹凸部のＲｚが上述の範囲内となるように、エッチング薬品の種類、エッチング時間、エッチング温度等を調節することができる。また、ウェットブラスト処理は、形成される表面凹凸部のＲｚが上述の範囲内となるように、ブラスト剤の種類、投射時間、投射圧力等を調節することができる。
【００４１】
上記定着ベルトの製造方法において、第２の工程では、表面凹凸部の形成面上に、プライマー層形成用材料を必要に応じて塗布した後、高分子層を形成するための液状の高分子形成用材料をコーティングすることにより、高分子層を形成することができる。この場合には、表面凹凸部の凹部内に、プライマー層形成用材料および／または高分子層形成用材料が侵入しやすい。そのため、この場合には、表面凹凸部の凹部内に、第１めっき層の上方にある層の一部が入り込んだ状態を得やすい。上記塗工方法としては、例えば、ディップコート法、ディスペンサーコート法（ノズルコート法）、ロールコート法、リングコート法、スプレーコート法などを例示することができる。
【００４２】
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例の定着ベルトおよびその製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。
【００４４】
（実施例１）
実施例１の定着ベルトについて、図１〜図３を用いて説明する。図１〜図３に示されるように、本例の定着ベルト１は、電子写真方式の画像形成装置に用いられるものである。定着ベルト１は、具体的には、画像形成装置の定着部において、例えば、定着ベルト１に対向するように配置された加圧ロールに圧接させ、加圧ロールに従動して回動するように構成することができる。この場合、定着ベルト１の表面と加圧ロールとの表面とを圧接させた状態に保持することによりニップ部を形成することができる。そして、このニップ部に未定着のトナー像を保持した用紙を通過させ、定着ベルト１による熱および圧力によって未定着のトナー像を溶融させて用紙に定着させることができる。
【００４５】
定着ベルト１は、図２に示されるように、筒状に形成された樹脂製の基層２と、基層２の外周に積層された金属めっき層３と、金属めっき層３の外周にプライマー層４１を介してまたは介さずに積層された高分子製の高分子層４とを有している。金属めっき層３は、最も高分子層４側に配置されており、かつ、高分子層４側の表面に多数の凹部３１１ａと凸部３１１ｂとからなる表面凹凸部３１１を備える第１めっき層３１を有している。
【００４６】
本例では、具体的には、第１めっき層３１の表面凹凸部３１１表面に沿ってプライマー層４１が形成されており、プライマー層４１上に高分子層４が積層されている。なお、図１では、詳細な積層構成が省略されている。また、図２では、プライマー層４１が省略されている。
【００４７】
定着ベルト１において、表面凹凸部３１１表面の十点平均粗さＲｚは、１〜１０μｍの範囲内にある。そして、図３に示されるように、凹部３１１ａ内には、第１めっき層３１の上方にある層の一部が入り込んでいる。本例では、具体的には、凹部３１１ａ内には、プライマー層４１の一部と高分子層４の一部とが入り込んでいる。
【００４８】
本例において、基層２は、ポリアミドイミド樹脂製である。金属めっき層３は、具体的には、基層２の外周に積層された第２めっき層３２と、第２めっき層３２の外周に積層された第１めっき層３１とから構成されている。第１めっき層３１は、具体的には、Ｃｕめっき、および、Ｃｕ合金めっきからなる群より選択される１種より形成されている。第２めっき層３２は、具体的には、ＮｉめっきまたはＮｉ合金めっきより形成されている。高分子層４は、具体的には、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムを含んでいる。
【００４９】
また、本例において、基層２の厚みは、８０μｍである。第１めっき層３１の厚みは、第２めっき層３２の厚みよりも厚く、１０〜５０μｍの範囲内にある。第２めっき層３２の厚みは、０．１〜２μｍの範囲内にある。プライマー層４１の厚みは、約０．３μｍである。高分子層４の厚みは、２００μｍである。
【００５０】
なお、本例の定着ベルト１は、例えば、次のようにして発熱させることができる。画像形成装置の定着部において、定着ベルト１の外周表面と隙間を設けて設置した磁場発生ユニットのＩＨコイルに所定の周波数の交流電流を印加する。これにより、ＩＨコイルの周囲に交流磁界が発生する。交流磁界が、定着ベルト１の金属めっき層３における第１めっき層３１１を横切る際に、電磁誘導作用によってその交流磁界の変化を妨げる磁界を発生するように誘導電流（渦電流）が生じる。誘導電流が定着ベルト１の第１めっき層３１１を流れることによって、第１めっき層３１１の抵抗値に比例した電力によるジュール熱が発生し、第１めっき層３１１が発熱する。これにより、定着ベルト１を発熱させることができる。
【００５１】
（実施例２）
実施例２の定着ベルトの製造方法について説明する。本例の定着ベルトの製造方法は、上記実施例１の定着ベルト１を好適に製造することができる方法である。本例の定着ベルトの製造方法は、第１の工程と、第２の工程とを有している。第１の工程は、第１めっき層と同じめっき材料からなるめっき層を形成し、このめっき層の表面に表面処理を施すことにより、表面凹凸部を備える第１めっき層を形成する工程である。また、第２の工程は、第１めっき層における表面凹凸部の形成面上に、プライマー層を介してまたは介さずに高分子層を形成する工程である。
【００５２】
本例では、具体的には、上記表面処理は、エッチング処理またはウェットブラスト処理である。
【００５３】
以下、定着ベルト試料を複数作製し、各種評価を行った。その実験例について説明する。
【００５４】
（実験例）
＜試料１〜試料３の定着ベルトの作製＞
直径４０ｍｍ、軸方向長さ４５０ｍｍのアルミニウム製の円柱状金型を準備した。次いで、ディップコート法により、上記金型表面に、基層形成用材料としてのポリアミドイミドワニス（日立化成工業社製、「ＨＰＣ−５０１１−２９」）（固形分濃度１６％）を塗工し、２３０℃で６０分間乾燥させた。これにより、上記円柱状金型の外周に、筒状に形成されたポリアミドイミド製の基層（厚み８０μｍ）を形成した。
【００５５】
次いで、上記基層の外周面を、２００ｇ／ＬのＮａＯＨ水溶液を用いて、温度４０℃で１０分間エッチング処理した。上記エッチング処理された基層を、Ｐｄ触媒付与剤（奥野製薬工業社製、「ＯＰＣ−５０インデューサー」）に４０℃で５分間浸漬し、基層の外周面にＰｄ触媒を付与した。上記Ｐｄ触媒が付与された基層を、活性化剤（奥野製薬工業社製、「ＯＰＣ−１５０クリスター」）に２５℃で５分間浸漬し、Ｐｄイオンを金属化した（活性化処理）。このようにして基層の外周面にめっき前処理を行った。
【００５６】
次いで、上記めっき前処理が施された基層を、無電解Ｎｉめっき液（奥野製薬工業社製、「ＴＭＰ化学ニッケルＨＲＴ」）に４０℃で５分間浸漬した。これにより、上記基層の外周に、Ｎｉめっきからなる第２めっき層（厚み０．３μｍ）を形成した。
【００５７】
次いで、硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、光沢剤［奥野製薬工業（株）製、「トップルチナＬＳ」］５ｍｌ／Ｌ、３５％塩酸０．１２５ｍｌ／Ｌを混合して、電解Ｃｕめっき液を調製した。
【００５８】
次いで、上記無電解Ｎｉめっき層の表面に、上記電解Ｃｕめっき液を用いて、電解Ｃｕめっきを行い、電解Ｃｕめっき層を形成した。めっき条件は、めっき浴温：２５℃、電流密度：２．３Ａ／ｄｍ２、めっき時間：４０分とした。
【００５９】
次いで、電解Ｃｕめっき層の表面を、エッチング液（メック社製、「Ａ１０２０１」）を用いてエッチング処理することにより、Ｃｕめっきからなり、表面凹凸部を備える第１めっき層を形成した。これにより、第２めっき層、第１めっき層がこの順に積層されてなる金属めっき層を形成した。なお、上記エッチング条件は、以下の通りとした。
・試料１
エッチング温度：４０℃、エッチング時間：０．５分
・試料２
エッチング温度：４０℃、エッチング時間：２．５分
・試料３
エッチング温度：４０℃、エッチング時間：５分
【００６０】
次いで、熱伝導性を有するシリコーンゴム（信越化学工業（株）製、「Ｘ３４−２７２０」）をプラネタリーミキサーにて混練し、その後、固形分濃度が６０質量％となるようにトルエンに溶解することにより、液状の高分子層形成用材料（１）を調製した。
【００６１】
次いで、上記エッチング処理が施された第１めっき層の表面にプライマー（東レダウコーニング社製、「ＤＹ３９−０５１」）を刷毛にて塗布し、１５０℃×３０分間の焼付けを行った。その後、プライマー層（厚み約０．３μｍ）が形成された第１めっき層の表面に、ディップコート法により、上記高分子層形成用材料（１）を塗工し、１３０℃で３０分間熱処理した。これにより、上記第１めっき層の外周に、プライマー層を介してシリコーンゴム製の高分子層（厚み２００μｍ）を形成した。
【００６２】
以上により、試料１〜試料３の定着ベルトを作製した。
【００６３】
＜試料４の定着ベルトの作製＞
試料３の定着ベルトの作製において、めっき時間を６０分として電解Ｃｕめっき層を形成した点、高分子層形成用材料（１）に代えて、以下のようにしてフッ素ゴム製の高分子層を形成した点以外は、同様にして、試料４の定着ベルトを作製した。
第１めっき層の表面に、フッ素ゴム溶液（ダイキン社製、「ダイエルラテックスＧＬＳ−２１３」）を、エアースプレーガンにて均一にスプレーコートした。スプレーコートした後、温度１００℃で１５分間加熱して、さらに１００℃から３００℃まで２℃／分の速度で昇温し、それから温度３００℃で５分間加熱した。その後、室温まで冷却した。これにより、フッ素ゴム製の高分子層（厚み６０μｍ）を形成した。
【００６４】
＜試料５の定着ベルトの作製＞
試料１の定着ベルトの作製において、上記電解Ｃｕめっき液に代えて、電解Ａｇめっき液（大和化成工業（株）製、「ダインシルバーＧＰＥ−ＰＬ」）を用い、上記無電解Ｎｉめっき層の表面に、電解Ａｇめっきを行い、電解Ａｇめっき層を形成した。めっき条件は、めっき浴温：２５℃、電流密度：１Ａ／ｄｍ２、めっき時間：８０分とした。
【００６５】
次いで、電解Ａｇめっき層の表面を、エッチング液（佐々木化学薬品社製、「エスバックＡＧ−６０１」）を用いてエッチング処理することにより、Ａｇめっきからなり、表面凹凸部を備える第１めっき層を形成した。なお、エッチング条件は、エッチング温度：２５℃、エッチング時間：５分とした。以降は、試料１の定着ベルトの作製と同様にして、試料５の定着ベルトを作製した。
【００６６】
＜試料６の定着ベルトの作製＞
試料１の定着ベルトの作製において、電解Ｃｕめっき層の表面をエッチング液（奥野製薬工業社製、「ＯＰＣブラックボンドＣｕ」）を用いてエッチング処理することにより、Ｃｕめっきからなり、表面に酸化被膜を有する表面凹凸部を備える第１めっき層を形成した。なお、エッチング条件は、エッチング温度：９０℃、エッチング時間：３分とした。また、エッチング後、表面凹凸部の表面は、薄い酸化被膜が形成されたことにより黒色化していた。以降は、試料１の定着ベルトの作製と同様にして、試料６の定着ベルトを作製した。
【００６７】
＜試料７の定着ベルトの作製＞
試料２の定着ベルトの作製において、めっき時間を１６分として電解Ｃｕめっきを行い、電解Ｃｕめっき層を形成した点以外は同様にして、試料７の定着ベルトを作製した。
【００６８】
＜試料８の定着ベルトの作製＞
硫酸ニッケル２５０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル４５ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌ、光沢剤（奥野製薬工業（株）製、「トップセリーナ７３Ｘ」）５ｍｌ／Ｌ、光沢剤（奥野製薬工業（株）製、「ＭＵ−２」）５ｍｌ／Ｌを混合して、電解Ｎｉめっき液を調製した。
【００６９】
試料１の定着ベルトの作製において、上記電解Ｃｕめっき液に代えて、上記電解Ｎｉめっき液を用い、上記無電解Ｎｉめっき層の表面に、電解Ｎｉめっきを行い、電解Ｎｉめっき層を形成した。めっき条件は、めっき浴温：５０℃、電流密度：３Ａ／ｄｍ２、めっき時間：４０分とした。次いで、電解Ｎｉめっき層の表面を、エッチング液（日本化学産業製、「ニッケルエッチング液Ｈ−Ａ」）を用いてエッチング処理することにより、Ｎｉめっきからなり、表面に表面凹凸部を備える第１めっき層を形成した。なお、エッチング条件は、エッチング温度：３０℃、エッチング時間：１０分とした。以降は、試料１の定着ベルトの作製と同様にして、試料８の定着ベルトを作製した。
【００７０】
＜試料９の定着ベルトの作製＞
試料２の定着ベルトの作製において、プライマーの塗布を行うことなく、プライマー層を介さずに第１めっき層の表面に、直接、高分子層を形成した点以外は同様にして、試料９の定着ベルトを作製した。
【００７１】
＜試料１０の定着ベルトの作製＞
試料１の定着ベルトの作製において、上記エッチング処理を施さなかった以外は同様にして、試料１０の定着ベルトを作製した。
【００７２】
＜試料１１の定着ベルトの作製＞
試料１の定着ベルトの作製において、エッチング条件を、エッチング温度：４０℃、エッチング時間：６分とした点以外は同様にして、試料１１の定着ベルトを作製した。
【００７３】
＜表面凹凸部の十点平均粗さＲｚの測定＞
各試料の定着ベルトの作製時において、エッチング処理後、ＪＩＳ  Ｂ０６０１  １９９４に準拠し、東京精密社製「サーフコム１４００Ｄ」を用いて、表面凹凸部の十点平均粗さＲｚ（ｎ＝３の平均値）を測定した。なお、試料１０の定着ベルトは、エッチング処理が施されていない。そのため、試料１０の定着ベルトについては、エッチング処理されていない電解Ｃｕめっき表面の十点平均粗さＲｚを測定した。
【００７４】
＜ベルト断面観察＞
各試料の定着ベルトについて、走査型電子顕微鏡を用いて、ベルト断面を観察した。その結果、試料１０の定着ベルトを除いた試料１〜試料９、試料１１の定着ベルトは、上記エッチング処理による表面凹凸部を有していることが確認された。また、併せて、各試料の定着ベルトにおける第１めっき層の厚みも測定した。図４に、試料６の定着ベルト断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。図５に、試料１０の定着ベルト断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【００７５】
＜密着性＞
各試料の定着ベルトから長さ１０ｃｍ、幅１ｃｍの短冊状の各試験片を採取した。各試験片を切断しないように、カッターナイフを用いて、第１めっき層における高分子層側の界面部分に切り込みを入れた。その後、引張試験機（島津製作所社製、「精密万能試験機  ＡＧＳ−１ｋＮＸ」）を用いて第１めっき層の上方にある層を第１めっき層から剥がすように引っ張ることにより、密着強度（１８０°ピール強度）を測定した。この際、引張速度は２５ｍｍ／分とした。また、密着強度は、引張開始１分後の安定した状態にて測定した。
【００７６】
密着強度が０．５Ｎ／ｃｍ以上または高分子層にて破壊が生じた場合を、密着性が確保されているとして「Ａ」とした。密着強度が０．５Ｎ／ｃｍ未満であり、第１めっき層との界面にて剥離が生じた場合を、密着性に劣るとして「Ｃ」とした。
【００７７】
＜均温性＞
市販のフルカラー複合機（コニカミノルタ社製、「ｂｉｚｈｕｂ  Ｃ６５２ＤＳ」）に搭載されている定着ユニットを回転ユニットとして用い、この回転ユニットに上記作製した試料の定着ベルトを取り付けた。次いで、図６に示されるように、試料の定着ベルト１の外周にＩＨコイル９１を近接させて設置した。次いで、駆動用モーター９２を回転駆動させることにより駆動系９３を介して加圧ロール９４を回転させ、加圧ロール９４に圧接された試料の定着ベルト１を連れまわりにより矢印Ｙ方向に回転させた（回転数３００ｒｐｍ）。なお、図６中、Ｎは、試料の定着ベルト１と加圧ロール９４とのニップ部である。Ｓは、印刷用紙である。また、１．２５ｋＷにてＩＨコイル９１を作動させ、回転する試料の定着ベルト１を電磁誘導加熱により昇温させた。そして、ベルト軸方向の中央部におけるベルト表面の温度が２００℃に到達した状態にて、試料の定着ベルトを１０分間加熱し続けた。１０分間加熱した後におけるベルト軸方向の中央部におけるベルト表面の温度と、上記中央部から一方のベルト軸方向に１７５ｍｍ離れた箇所におけるベルト表面の温度と、上記中央部から他方のベルト軸方向に１７５ｍｍ離れた箇所におけるベルト表面の温度とを、試料の定着ベルト１の外周に配置した非接触温度計９５（キーエンス社製、「ＦＴ−Ｈ１０」）を用いて測定した。
【００７８】
３箇所の温度差が５℃以内であった場合を、ベルトに温度分布なく、均温性に優れるとして「Ａ」とした。３箇所の温度差が５℃超〜１０℃以内であった場合を、ベルトに温度分布がほとんどなく、均温性が良好であるとして「Ｂ」とした。３箇所の温度差が１０℃を超えていた場合を、ベルトに温度分布が発生しており、均温性に劣るとして「Ｃ」とした。
【００７９】
＜昇温性＞
上述した均温性の評価試験と同様にして、試料の定着ベルトを電磁誘導加熱により昇温させた。そして、ベルト表面の温度が１００℃に到達するまでの昇温時間を測定した
【００８０】
１０秒以内に１００℃まで到達した場合を「Ａ」とした。１０秒超〜２０秒以内に１００℃まで到達した場合を「Ｂ」とした。１００℃に到達するまで２０秒超かかった場合を「Ｂ−」とした。
【００８１】
【表１】
0006417255.tif 000002
【００８２】
表１によれば、以下のことがわかる。
【００８３】
試料１０の定着ベルトは、表面凹凸部の十点平均粗さＲｚが、本願で規定される下限値を下回っている。そのため、試料１０の定着ベルトは、金属めっき層と上層との密着を確保することができなかった。
【００８４】
試料１１の定着ベルトは、表面凹凸部の十点平均粗さＲｚが、本願で規定される上限値を上回っている。そのため、試料１１の定着ベルトは、他の試料と比較して、電磁誘導加熱による昇温時に温度分布が生じやすく、均温性が悪かった。これは、表面凹凸部の粗さが過大であったため、第１めっき層の厚みの変化が大きくなり、その影響によるものと考えられる。
【００８５】
これらに対し、試料１〜試料９の定着ベルトは、本願で規定される上記構成を有している。そのため、試料１〜試料９の定着ベルトは、金属めっき層と上層との密着性を確保でき、均温性も良好であることが確認された。
【００８６】
次に、試料１〜試料９の定着ベルト同士を比較する。試料７の定着ベルトは、第１めっき層の厚みが１０μｍ未満とされている。そのため、試料７の定着ベルトは、他の試料の定着ベルトに比べ、昇温性が低下した。これは、第１めっき層の厚みが１０μｍ未満のため、相対的に発熱部位が少なくなったことによるものと考えられる。この結果から、第１めっき層の厚みが１０μｍ以上である場合には、高分子層と第１めっき層との密着性、均温性を確保しつつ、昇温性の向上を図ることが可能になるといえる。
【００８７】
試料８の定着ベルトは、第１めっき層がＮｉめっきより形成されている。そのため、試料８の定着ベルトは、他の試料の定着ベルトに比べ、昇温性が低下した。これは、Ｎｉは、Ｃｕに比べ導電性に劣るため、電磁誘導加熱により第１めっき層を発熱させ難くなったためである。この結果から、第１めっき層が、導電性の高い金属であるＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金より形成されている場合には、高分子層と第１めっき層との密着性、均温性を確保しつつ、昇温性の向上を図ることが可能になるといえる。
【００８８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  定着ベルト
２  基層
３  金属めっき層
３１  第１めっき層
３１１  表面凹凸部
３１１ａ  凹部
３１１ｂ  凸部
４  高分子層
４１  プライマー層
【図１】
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【図２】
0006417255.tif 000004
【図３】
0006417255.tif 000005
【図４】
0006417255.tif 000006
【図５】
0006417255.tif 000007
【図６】
0006417255.tif 000008