(57)【要約】【課題】定着ベルトが基材の外周面に樹脂溶液を利用して表面層を形成するプロセスを経て定着ベルトを作製される場合において、画像欠陥の原因となるスジやダレ等の表面欠陥の無い表面層を有する定着ベルトを提供すること。【解決手段】基材と、該基材の外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する処理を少なくとも経て形成された弾性体からなる表面層と、を含む定着ベルトにおいて、  前記外周面の表層を機械的に除去する処理を行った後に、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布することを特徴とする定着ベルト。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材の外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する処理を少なくとも経て形成された弾性体からなる表面層と、を含む定着ベルトにおいて、
前記外周面の表層を機械的に除去する処理を行った後に、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布することを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
前記外周面の表層を機械的に除去する処理が、研磨処理、ブラスト処理およびホーニング処理から選択される少なくとも１種の処理であ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】
前記樹脂溶液が、フッ素系溶剤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】
前記弾性体が、フルオロカーボンシロキサンゴムを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着ベルト。
【請求項５】
前記基材外周面の表層を機械的に除去する表層除去工程と、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布する塗膜形成工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着ベルトの製造方法。
【請求項６】
定着ベルトと、相互に押圧した状態で前記定着ベルトを挟んで対向配置され、少なくとも一方が加熱機能を備えた一対の定着部材と、を含む定着装置において、
前記定着ベルトが、請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着ベルトであることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に加熱定着する定着手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、
前記定着手段が、請求項６に記載の定着装置であ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、電子写真を利用した画像形成装置に用いられる定着装置を構成する定着ベルトおよびその製造方法、前記定着ベルトを用いた定着装置、並びに、前記定着装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に形成される画像の光沢を高めるために加熱定着装置が備えられている。一般的に加熱定着装置には、内部にヒータを備える定着ローラとこのローラに圧接する加圧ローラとから構成されるヒートローラが用いられている。
しかしながら、このようなヒートローラを用いて加熱定着を行うと、定着画像の表面に微細な凹凸が発生し、光沢を有する画像が得られない。そこでヒートローラと剥離ローラとの間に定着ベルトを張架した加熱定着装置が提案されている。このような加熱定着装置では、トナー像が転写された用紙が定着ベルトに接触した状態で加熱・加圧され、定着ベルトにより搬送されながら冷却されたのちに剥離ローラ位置で定着ベルトから分離されることにより、用紙上に光沢を有する画像が形成される。
【０００３】
従来、このような定着装置に利用される定着ベルトの外周面を形成する表面材料としては耐熱性のあるフッ素樹脂やシリコーンゴム等が用いられていた。
ところが、定着ベルトの外周面をフッ素樹脂で構成した場合、定着時に加圧ローラと定着ベルトとの間で押圧された状態で挟持された用紙のエッジが、定着ベルト外周面を構成するフッ素樹脂に微細なクラックの発生を引き起こしていた。このようなクラックの発生は、定着ベルト外周面の平滑性を低下させるため、結果として高い光沢を有する画像が得られなくなってしまう。
またシリコーンゴムを外周面に形成した定着ベルトは、現像剤中のワックス成分が定着ベルト外周面に付着することによりその光沢を低下させるため、高い光沢を有する画像が得られなくなってしまう問題があった。
【０００４】
また定着ベルトの基材は、ステンレス鋼、ニッケル鋼等からな金属製のものを用いてもよいが、その場合ジャム時、生産時等にベルトのエッジ部で怪我をすることがあり取り扱いが不便な問題がある。加えて、定着ベルト全体の熱容量が大きくなってしまい消費電力が増える問題があった。
これらの問題を解決するために、耐熱樹脂ベルト基材上にフルオロカーボンシロキサンゴムからなる表面層を形成した技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９０３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この定着ベルトは、基材の外周面に、フッ素系溶剤に希釈された樹脂溶液を浸漬塗布等を利用して表面層を形成する工程を経て作製される。しかし、樹脂溶液を用いて形成された表面層の表面には微細なスジやダレ等の表面欠陥が発生し、これらの表面欠陥が画像の形成に際して画像欠陥として反映されてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、定着ベルトが基材の外周面に樹脂溶液を利用して表面層を形成するプロセスを経て定着ベルトを作製される場合において、画像欠陥の原因となるスジやダレ等の表面欠陥の無い表面層を有する定着ベルトおよびその製造方法、前記定着ベルトを用いた定着装置、並びに、該定着装置を用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、樹脂溶液を利用して定着ベルトの表面層を形成する場合に、微細なスジやダレ等の表面欠陥が発生する原因について鋭意検討した。
その結果、表面層の厚みが増すに従い表面欠陥が目視で確認しにくくなる傾向にあるものの、表面欠陥自体は無くならないことを確認した。このことから、本発明者らは、基材外周面の表面状態の不均一性が、このような表面欠陥に関係しているものと考えた。
【０００８】
一方、表面層の形成に際しては、通常、基材の外周面は予め洗浄処理されることから、基材外周面の最表面に不均一な状態が存在したとしてもこのような不均一性が最表面への埃等の付着による外的要因に起因するものであれば洗浄処理により容易に抑制できるものと考えられる。
しかし、上述したような表面欠陥は、基材外周面を洗浄処理した場合でも発生することから、本発明者らは、基材外周面の表面状態の不均一性は、外的要因ではなく、内的要因、すなわち外周面の最表面を構成する極めて薄い層（表層部分）に起因する何らかの不均一性が影響しているものと考えた。
本発明者らは、以上に検討したような知見に基づき、以下の本発明を見出した。すなわち、本発明は、
【０００９】
＜１＞
基材と、該基材の外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する処理を少なくとも経て形成された弾性体からなる表面層と、を含む定着ベルトにおいて、
前記外周面の表層を機械的に除去する処理を行った後に、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布することを特徴とする定着ベルトである。
【００１０】
＜２＞
前記外周面の表層を機械的に除去する処理が、研磨処理、ブラスト処理およびホーニング処理から選択される少なくとも１種の処理であることを特徴とする＜１＞に記載の定着ベルトである。
【００１１】
＜３＞
基材と、該基材の外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する処理を少なくとも経て形成された弾性体からなる表面層と、を含む定着ベルトにおいて、
前記外周面の表層をアルカリ処理により化学的に除去する処理を行った後に、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布することを特徴とする定着ベルトである。
【００１２】
＜４＞
前記樹脂溶液が、フッ素系溶剤を含むことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の定着ベルトである。
【００１３】
＜５＞
前記弾性体が、フルオロカーボンシロキサンゴムを含むことを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の定着ベルトである。
【００１４】
＜６＞
前記フルオロカーボンシロキサンゴムの主鎖が、パーフルオロアルキルエーテル構造及び／又はパーフルオロアルキル構造を有することを特徴とする＜５＞に記載の定着ベルトである。
【００１５】
＜７＞
前記フルオロカーボンシロキサンゴムが、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示す成分を含むフルオロカーボンシロキサンゴム組成物の硬化物であることを特徴とする＜５＞又は＜６＞に記載の定着ベルトである。
（Ａ）下記一般式（１）で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー。
【００１６】
【化１】
2005258204.tif 000002
【００１７】
〔但し、一般式（１）中、Ｒ10は置換又は未置換の一価の炭化水素基、ｘは１以上の整数、ａ，ｅはそれぞれ０又は１、ｂ，ｄはそれぞれ１〜４の整数、ｃは０〜８の整数を表す。〕
（Ｂ）１分子中に２個以上の≡ＳｉＨ基を含有し、前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対する前記≡ＳｉＨ基の含有量が１〜４倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び／又はフルオロカーボンシロキサン。
（Ｃ）充填剤
（Ｄ）触媒
【００１８】
＜８＞
前記基材が、遠心成形法を利用して作製された定着ベルト状の基材であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の定着ベルトである。
【００１９】
＜９＞
前記基材外周面の表層を機械的に除去する表層除去工程と、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布する塗膜形成工程と、を含むことを特徴とする＜１＞、＜２＞、＜４＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の定着ベルトの製造方法である。
【００２０】
＜１０＞
前記基材外周面の表層をアルカリ処理により化学的に除去する表層除去工程と、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布する塗膜形成工程と、を含むことを特徴とする＜３＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の定着ベルトの製造方法である。
【００２１】
＜１１＞
定着ベルトと、相互に押圧した状態で前記定着ベルトを挟んで対向配置され、少なくとも一方が加熱機能を備えた一対の定着部材と、を含む定着装置において、
前記定着ベルトが、＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の定着ベルトであることを特徴とする定着装置である。
【００２２】
＜１２＞
像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に加熱定着する定着手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、
前記定着手段が、＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
以上に説明したように本発明によれば、定着ベルトが基材の外周面に樹脂溶液を利用して表面層を形成するプロセスを経て定着ベルトを作製される場合において、画像欠陥の原因となるスジやダレ等の表面欠陥の無い表面層を有する定着ベルトおよびその製造方法、前記定着ベルトを用いた定着装置、並びに、該定着装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜定着ベルトおよびその製造方法＞
本発明の定着ベルトは、基材と、該基材の外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する処理（塗膜形成工程）を少なくとも経て形成された弾性体からなる表面層と、を含む定着ベルトにおいて、前記外周面の表層を機械的および／または化学的に除去する処理（表層除去工程）を行った後に、前記表層が除去された外周面に前記樹脂溶液を塗布することを特徴とする。
【００２５】
従って、本発明の定着ベルトの表面層には、スジやダレ等の表面欠陥が無く、この定着ベルトを利用した定着装置を利用して画像を記録媒体上に定着した場合でも、これらの表面欠陥に起因する画像欠陥が発生しない。
【００２６】
−定着ベルトの製造方法−
次に、本発明の定着ベルトの製造方法を、表層除去工程および塗膜形成工程を中心に以下に説明する。
本発明の定着ベルトの製造方法は、基材外周面の表層を機械的および／または化学的に除去する表層除去工程と、表層が除去された基材外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成する塗膜形成工程と、を少なくとも含むものである。なお、表層除去工程と、塗膜形成工程との間には、アセトン等の有機溶媒を用いて、表層が除去された基材外周面を洗浄する洗浄工程を設けることが好ましい。また、これら以外の工程については、従来の定着ベルトの製造方法で利用される製造工程を必要に応じて組み合わせて利用することができる。
【００２７】
（表層除去工程）
表層除去工程は、基材外周面の表層を機械的および／または化学的に除去することにより行われるものである。この場合、基材外周面の全面に渡って表層を除去することが実質的に必要である。外周面の表層が部分的に除去されない場合には、表面層を形成した際に表面欠陥が発生する場合があり、このような表面欠陥が画像形成に際して記録媒体と接触する領域内に発生したものであれば、画像欠陥の原因となるためである。
【００２８】
ここで、表層の除去は、機械的に除去する方法（機械的除去法）、および／または、化学的に除去する方法（化学的除去法）が利用でき、具体例を挙げれば、前者は、研磨剤等を利用して機械的に外周面の表層を除去する方法であり、後者は、基材の外周面をアルカリ溶液を利用して化学的に外周面の表層を除去する方法である。
【００２９】
なお、機械的除去法としては、研磨や切削等の公知の方法を利用することができるが、研磨処理、ブラスト処理およびホーニング処理から選択される少なくとも１種の処理方法を用いることが好ましい。なお、この場合の処理条件としては、いずれの処理方法を利用する場合でも、基材外周面の全面に渡って表層を除去できるのであれば特に限定されない。
【００３０】
（塗膜形成工程）
塗膜形成工程は、表層が除去された基材外周面に樹脂組成物を含む樹脂溶液を用いて塗膜を形成することにより行われるものである。塗膜の形成に際しては公知のスプレー塗布法やブレード塗布法等を利用することができるが、実用性の点では、浸漬塗布法を利用することが好ましい。
また樹脂溶液に含まれる樹脂組成物は、弾性体からなる表面層が形成できるものであれば特に限定されないが、表面層の表面を低エネルギー化することもできる樹脂組成物であることが好ましい。このような樹脂組成物としては、加熱による硬化処理によってフルオロカーボンシロキサンゴムを形成するフルオロカーボンシロキサンゴム組成物であることが好ましい。また、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物から形成されるフルオロカーボンシロキサンゴムは、主鎖が、パーフルオロアルキルエーテル構造及び／又はパーフルオロアルキル構造を有することが好ましい。
【００３１】
なお、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物とは、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示す成分を含むものである。
（Ａ）下記一般式（１）で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー。
【００３２】
【化２】
2005258204.tif 000003
【００３３】
〔但し、一般式（１）中、Ｒ10は置換又は未置換の一価の炭化水素基、ｘは１以上の整数、ａ，ｅはそれぞれ０又は１、ｂ，ｄはそれぞれ１〜４の整数、ｃは０〜８の整数を表す。〕
（Ｂ）１分子中に２個以上の≡ＳｉＨ基を含有し、前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対する前記≡ＳｉＨ基の含有量が１〜４倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び／又はフルオロカーボンシロキサン。
（Ｃ）充填剤。
（Ｄ）触媒。
【００３４】
なお、充填剤としては、一般的なシリコーンゴム組成物に使用されている種々のフィラーを用いることができる。このようなフィラーとしては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、カーボンブラック、カーボン粉末、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉末、タルク、セリサイト及びベントナイト等の補強性充填剤、アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等の繊維質充填剤などを例示することができる。
【００３５】
また、触媒としては、加熱により上記（Ａ）項および（Ｂ）項に示した成分を反応させて硬化を促進することが可能なものであれば公知の触媒を利用でき、例えば、白金触媒を、硬化を促進に必要な量を用いることができる。
【００３６】
なお、上記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｄ）項に示す材料を含むフルオロカーボンシロキサンゴム組成物としては信越化学製のサイフェルなどが挙げらる。本発明においては、このような市販品をそのままフルオロカーボンシロキサンゴム組成物としても利用できるが、さらに必要に応じて（Ｃ）項に示す充填剤を配合したフルオロカーボンシロキサンゴム組成物として利用することが好ましい。
【００３７】
また、樹脂溶液の溶媒としては、樹脂組成物を溶解させることができるものが必要に応じて利用できる。例えば、樹脂組成物として上述のフルオロカーボンシロキサンゴム組成物等のようなフッ素系の樹脂組成物を含む樹脂溶液の溶媒としては、フッ素系溶剤を用いることができる。
このようなフッ素系溶剤としては、公知のフッ素系溶剤が利用できるが、具体的にはメタキシレンヘキサフロライド：Ｃ6Ｈ4（ＣＦ3）2、パーフロロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）：Ｃ8Ｆ16Ｏ、パーフロロアルカンＣ8Ｆ18、オクタフルオロシクロペンタン、ハイドロフルオロエーテル等が挙げられる。これらの溶剤は低表面張力であるために濡れ性がよく、一般的には精密部品や半導体の洗浄に用いられるものである。
【００３８】
−定着ベルトの構成−
次に、本発明の定着ベルトの層構成や各層を構成する材料・物性等について説明する。
本発明の定着ベルトは基材と、この基材の（表層除去工程を経た）外周面に接して設けられた表面層とを含むものであり、通常は、図１に示すように基材と表面層とから構成される。また、定着ベルトは、通常、無端ベルト状であることが好ましいが、無端ベルト状に限定されるものではない（なお、本発明においては、説明を容易とするために、定着ベルトが無端ベルト状であることを前提として説明する）。
なお、図１は本発明の定着ベルトの構成例を示す模式断面図であり、１００が定着ベルト、１０１が基材、１０２が表面層を表し、図１中、表面層１０２は基材１０１の外周面に接して設けられている。
【００３９】
本発明の定着ベルトに用いられる基材には耐熱性及び機械的強度が要求される。耐熱性としては少なくとも８０℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度域で、形状の変形や機械的強度の低下など、実用上問題となるような劣化起こらないことが好ましい。
このような耐熱性および機械的強度を満たす材料としてはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール等を挙げることができ、これらの耐熱樹脂を用いて基材を形成することが好ましい。
【００４０】
また、基材の形成方法としては特に限定されず、公知の方法を利用できるが、基材の形成に際し、外周面となる部分が金型等の固体部材と接した状態で基材を形成する方法が好ましく、具体的には遠心成形法を利用することが好ましい。
このような方法を利用して作製された基材を用いて定着ベルトを作製した場合には表面欠陥が発生し易いが、本発明においては、基材を形成した後に基材外周面の表層を除去するため、このような方法を利用して作製された基材であっても何らの問題無く利用することができる。
【００４１】
また、基材には、機械的強度を向上させる等の目的で無機または有機フィラーを含有させてもよく、このようなフィラーとしては、一般的なシリコーンゴム組成物やポリイミド組成物に使用されている種々のフィラーを用いることができる。フィラーの具体例としては、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、カーボンブラック、カーボン粉末、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉末、タルク、セリサイト及びベントナイト等の補強性充填剤、アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等の繊維質充填剤などを例示することができる。
【００４２】
基材の厚みは、２０〜２００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは３０〜１５０μｍの範囲、さらに好ましくは４０〜１３０μｍの範囲が適している。基材の厚みが２０μｍより薄いと、加熱冷却時の寸法安定性や、強度が不足する場合がある。一方、厚みが２００μｍを越えると、定着ベルト全体の熱容量が増大して熱移動量が低下するため、定着装置や画像形成装置に利用した場合に転写速度やサイクルタイムの低下につながると共に消費電力が増大する場合がある。
【００４３】
一方、表面層は弾性体から構成される。この弾性体としてはＪＩＳタイプＡのゴム硬度で８０以下、水に対する接触角は９０度以上であることが望まれる。
このような物性値を満たす弾性体としては、上述したようなフルオロカーボンシロキサンゴムが好適であるが、これに限定されるものではない。
【００４４】
＜定着装置および画像形成装置＞
本発明の定着ベルトは、定着ベルトを利用した公知の定着装置に利用することができる。このような定着装置としては、具体的には定着ベルトと、相互に押圧した状態で定着ベルトを挟んで対向配置され、少なくとも一方が加熱機能を備えた一対の定着部材とを含む構成からなる定着装置が挙げられる。
なお、一対の定着部材としてはロールとロールとの組み合わせ以外にも、ロールと加圧パッドとの組み合わせ等も挙げることができる。
【００４５】
このような定着装置の具体例を図面を用いて説明する。図２は本発明の定着装置の構成例を示す模式断面図であり、図２中、７１が加熱ロール、７１ａが加熱ロール温度センサー、７２が加圧ロール、７２ａが加圧ロール温度センサー、７３が定着ベルト、７４が剥離ロール、７５がテンションロール、７６が通気ダクト、７７がヒートシンク、７７ａがヒートシンク先端温度センサー、７８がベルト押さえ部材を表す。
図２に示す定着装置は、無端ベルト７３は、その内周面に接して反時計周り順に配置された加熱ロール７１、剥離ロール７４、テンションロール７５により張架され、図２中の矢印方向に回転可能である。また、無端ベルト７３を挟んで加熱ロール７１に対して加圧ロール７２が対向配置されており、無端ベルト７３の外周面と加圧ロール７２との当接面の間を記録媒体（不図示）が挿通可能である。
【００４６】
また、加熱ロール７１および加圧ロール７２の内部には、ハロゲンランプ等の不図示の加熱源が内蔵されており、これらロール表面の加熱温度は、加熱ロール７１の外周面に配置された加熱ロール温度センサー７１ａと、加圧ロール７２の外周面に配置された加圧ロール温度センサー７２ａとによりモニターされると共に適温となるように調整される。
加熱ロール７１と剥離ロール７４との間の無端ベルト７３の内周面には、無端ベルト７３の回転方向に沿ってベルト押さえ部材７８と、３つのロールおよび無端ベルト７３を冷却するための通気ダクト７６を備えたヒートシンク７７がこの順に配置されている。また、ヒートシンク７７の加熱ロール７１が設けられた側の面に接して、ヒートシンク先端温度センサー７７ａが設けられている。
【００４７】
この定着装置を用いた加熱定着処理は、無端ベルト７３の外周面と加圧ロール７２との当接面の間を、不図示の搬送手段により搬送されてきたトナー像が転写された記録媒体（不図示）を挿通させることにより行われる。この際、記録媒体が当接部を通過した際にトナー像が加熱加圧されることにより記録媒体表面に定着される。
【００４８】
なお、記録媒体としては、熱可塑性樹脂を含む受像層を用いたものが利用できる。この場合には、定着時に受像層が軟化または溶融状態となり、受像層上に転写されているトナー像が、受像層中に埋め込まれる形で定着される。定着後の記録媒体は、無端ベルト７３の外周面に保持された状態で剥離ロール７４まで搬送され、剥離ロール７４により無端ベルト７３が上方に巻き上げられる力により無端ベルト７３から剥離される。
【００４９】
次に、本発明の定着装置を用いた画像形成装置について説明する。本発明の画像形成装置は定着ベルトを利用した定着手段を備えた電子写真方式の画像形成装置であれば特に限定されないが、具体的には、像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に加熱定着する定着手段とを少なくとも備えたものであることが好ましい。このような構成において、定着手段としては本発明の定着装置が用いられる。
【００５０】
このような本発明の定着装置を備えた画像形成装置の具体例について以下に図面を用いて説明する。図３は本発明の画像形成装置の具体例を示す模式断面図であり、図３中、１は画像形成装置、２は画像処理装置、３はＲＯＳ（Ｒａｓｔｏｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ）、４は回転多面鏡、５はｆ・θレンズ、６は反射ミラー、７は感光体ドラム、８はスコロトロン（帯電器）、９は現像装置、１０は転写前帯電器、１１は中間転写ベルト、１２は一次転写ロール、１３は駆動ロール、１４ａは従動ロール、１４ｂはテンションロール、１５はバックアップロール、１６は記録シート、１７は二次転写ロール、１８は給紙カセット、１８ａはフィードロール、１９は中間転写ベルトクリーニングユニット、２０は感光体クリーニングユニット、２１は現像剤収納部、２２は搬送ロール、２３はレジストロール、２４は搬送ベルト、２５は第１定着装置、２６は手差し給紙部、６０は排出トレイを表す。
【００５１】
感光体ドラム７の周囲には時計周り方向（回転方向）に沿って、スコロトロン８、現像装置９、転写前帯電器１０、中間転写ベルト１１を介して対抗配置された一次転写ロール１２（１次転写部）、感光体クリーニングユニット２０が配置されている。スコロトロン８と現像装置９との間の感光体ドラム７表面には、回転多面鏡４、ｆ・θレンズ４、反射ミラー６を備えたＲＯＳ３から照射されるレーザー光により、画像情報に応じた潜像が形成可能である。現像装置９は、現像剤収納部２１と連通しており、適宜、現像剤収納部２１から現像剤の供給を受けることができる。
【００５２】
画像の形成に際しては、感光体ドラム７表面がスコロトロン８により帯電され、帯電された感光体ドラム７表面にＲＯＳ３から照射されるレーザー光によって潜像が形成される。続いて、現像装置９により潜像が現像剤により現像されトナー像を得た後、中間転写ベルト１１外周面に転写される。なお、転写後の感光体ドラム７表面に残留するトナーは感光体クリーニングユニット２０により除去される。
【００５３】
感光体ドラム７の下側には、中間転写ベルト１１と、この中間転写ベルト１１を張架する為にその内周面に時計回り方向に配置された、一次転写ロール１２と、駆動ロール１３と、バックアップロール１５と、従動ロール１４ａと、テンションロール１４ｂと、を含む中間転写ユニットが設けられている。更に、中間転写ベルト１１の外周面には、駆動ロール１３に対して中間転写ベルト１１を挟んで対向配置された中間転写ベルトクリーニングユニット１９と、バックアップロール１５に対して中間転写ベルト１１を挟んで対向配置された二次転写ロール１７と、が設けられている。
【００５４】
また、二次転写ロール１７と中間転写ベルト１１外周面との間（２次転写部）は、記録媒体が挿通可能である。この２次転写部への記録媒体の搬送・供給は、給紙カセット１８内に収納された記録シート（記録媒体）１６をフィードロール１８ａ、搬送ロール２２、レジストロール２３を介して自動的に行うことができるが、給紙トレイ２６からレジストロール２３を介しても行うことができる。
なお、２次転写部のこれら２つの給紙手段が設けられた側と反対側（記録シート１６が排出される側）には、トナー像が転写された記録シート１６を搬送する搬送ベルト２４と、搬送ベルト２４により搬送された記録シート１６を定着処理する第１定着装置２５と、定着処理を得た後の画像が形成された記録シート１６を機外へ排出する排出トレイ６０とが設けられている。ここで、第１定着装置２５としては、図２に示す本発明の定着装置が用いられている。
【００５５】
１次転写部で中間転写ベルト１１外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１が反時計周り方向に回転することにより２次転写部にまで搬送され、２次転写部にて、記録シート１６上に転写される。トナー像が転写された記録シート１６は、搬送ベルト２４により定着装置２５に搬送され、上述したようにトナー像が記録シート１６表面に加熱定着され、画像が形成される。その後、画像が形成された後の記録シート１６は排出トレイ６０に排出される。
【００５６】
図４は本発明の画像形成装置の他の構成例を示す模式断面図であり、図４中、図３に示した画像形成装置と共通する部材については同一の符号が付してあり、１’は画像形成装置、２５ａは第２の第１定着装置、５０は二次定着ユニット、５１は導入口、５２は切替ゲート、５３は搬送路、５４は排出ロール、５５は排出トレイ、５６は第２の搬送路、５７は搬送ロール、５８は第２定着装置、５９は排出ロール、６０’は排出トレイを表す。
【００５７】
図４に示す画像形成装置１’は、図１に示す画像形成装置１の第１定着装置２５の代わりに、第２の第１定着装置２５ａを内蔵すると共に、画像形成装置１の排出トレイ６０が本来設けられていた部分に、二次定着ユニット５０が外付けされている以外は画像形成装置１と同様の構成を有するものである。
【００５８】
この２次定着ユニット５０は、第２の第１定着装置２５ａから排出された記録シート１６を受け入れる導入口５１を備えている、導入口５１を介して２次定着ユニット５０内に搬送された記録シートは、切替ゲート５２により搬送路５３または第２の搬送路５６のいずれかの搬送路に送られる。
【００５９】
この際、第２の第１定着装置２５ａにおいて記録シート１６が定着処理を受けていた場合には、搬送路５３に送られ、排出ロール５４を経て、２次定着ユニット５０の上面に設けらた排出トレイに記録シート１６が排出される。
一方、記録シート１６上のトナー像が未定着である場合には、第２の搬送路５６に送られ、搬送ロール５７を経て第２の定着装置５８によりトナー像が記録シート１６に加熱定着された後、排出ロールを経て、２次定着ユニット５０の側面に設けられた排出トレイ６０’から排出される。
なお、この２次定着ユニット５０の第２の定着装置５８としては、図２に示す本発明の定着装置が用いられており、搬送経路を切り替えることにより、本発明の定着装置を利用して定着処理を選択的に行うことができる。
【実施例】
【００６０】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
（基材の作製）
−ポリイミドベルト基材−
まず、ユーワニスＳ（宇部興産製）でＮ−メチル−ピロリドンを８０重量％とポリアミック酸を２０重量％にポリアミック酸に対しカーボンブラック１５部添加し、ビーズミルで２時間分散し、ポリイミド前駆体溶液を得た。
【００６１】
次に、ポリイミド前駆体溶液を内径１７０．１ｍｍの遠心成形機の円筒状金型の内側に低速で回転させながら注入したのち、３００ｒｐｍの回転数で１２０℃に昇温し１時間保持後、ベルト基材の前駆体を得た。
このベルト基材の前駆体を金型から脱型し、アルミ製焼成用型に挿入後、オーブン中にて２℃／分で昇温し３４０℃に達した後に３０分間保持し、続いて、２℃／分で降温し４０℃に達した後にオーブンより取り出し、脱型後に幅３７０ｍｍ幅にカットし無端ベルト状のポリイミドベルト基材を得た。
なお、遠心成形時に、ポリイミド前駆体溶液の金型への注入量を変えることにより、５０μｍ、８０μｍ、１５０μｍ厚さのポリイミドベルト基材を得た。
【００６２】
−ポリアミドイミドベルト基材−
バイロマックスＨＲ１１ＮＮ（東洋紡製）でＮ−メチル−ピロリドンを８５重量％とポリアミドイミドを１５重量％にポリアミドイミドに対し煙霧質シリカ８部添加し、ビーズミルで２時間分散し、ポリアミドイミド溶液を得た。
次に、ポリアミドイミド溶液を内径１７０．１ｍｍの遠心成形機の円筒状金型に低速で回転させながら注入したのち、３００ｒｐｍの回転数で２２０℃昇温し、１時間保持後、ベルト基材を得た。このベルト基材を金型から脱型し、３７０ｍｍ幅にカットすることによりポリアミドイミドベルト基材を得た。
なお、遠心成形時に、ポリアミドイミド溶液の金型への注入量を変えることにより、８０μｍ、１００μｍ厚さのポリアミドイミドベルト基材を得た。
【００６３】
（実施例１）
厚み５０μｍポリイミドベルト基材を円筒型に被せて回転させながら基材外周面を２０００番の研磨紙で研磨した。続いて研磨後の外周面をアセトンを用いて超音波洗浄により脱脂した。
次に、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物であるサイフェル６１０（信越化学製）を８５重量％とフッ素系溶剤であるＸ−７０−５８０（信越化学製）を１５重量％とを混合した塗液を準備した。
続いて、研磨、脱脂処理された基材外周面に、塗液をブレードコートにより塗布して塗膜を形成し、一旦形成された塗膜が流れて変形しないように１２０℃で２０分間１次加熱した後、更に２００℃で４時間の２次加熱を行いフルオロカーボンシロキサンゴムからなる膜厚５０μｍの表面層を形成し、定着ベルトを得た。
【００６４】
（実施例２）
膜厚１５０μｍのポリイミドベルト基材の外周面を２２０番手アルミナ紛（東洋研磨工業製）で液体ホーニングし、続いて、液体ホーニング後の外周面をアセトンの超音波洗浄により脱脂した。
次に、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物であるサイフェル６１０（信越化学製）を７０重量％とフッ素系溶剤であるＸ−７０−５８０（信越化学製）を３０重量％とを混合した塗液を準備した。
続いて、この塗液を満たした塗布槽中に基材を浸漬した後、２００ｍｍ／分の速度で引き上げることにより、基材外周面上に塗膜を形成し、一旦形成された塗膜が流れて変形しないように１２０℃で２０分間１次加熱した後、更に２００℃で４時間の２次加熱を行いフルオロカーボンシロキサンゴムからなる膜厚２５μｍの表面層を形成し、定着ベルトを得た。
【００６５】
（実施例３）
膜厚８０μｍのポリアミドイミドベルト基材の外周面をアルミナ紛でブラスト処理した後、さらにアセトンを用いた超音波洗浄により脱脂した。
次に、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物であるサイフェル６１０（信越化学製）を７０重量％とフッ素系溶剤であるＸ−７０−５８０（信越化学製）３０重量％を混合し塗液を準備した。
続いて、この塗液を満たした塗布槽中に基材を浸漬した後、１５０ｍｍ／分の速度で引き上げることにより、基材外周面上に塗膜を形成し、一旦形成された塗膜が流れて変形しないように１２０℃で２０分間１次加熱した後、更に２００℃で４時間の２次加熱を行いフルオロカーボンシロキサンゴムからなる膜厚２０μｍの表面層を形成し、定着ベルトを得た。
【００６６】
（比較例１）
膜厚８０μｍポリイミドベルト基材の外周面表層を除去する何らの処理も行うことなく、アセトンを用いた超音波洗浄による脱脂処理のみを行った。
次に、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物であるサイフェル６１０（信越化学製）を７０重量％とフッ素系溶剤であるＸ−７０−５８０（信越化学製）３０重量％を混合し塗液を準備した。
続いて、この塗液を満たした塗布槽中に基材を浸漬した後、２５０ｍｍ／分の速度で引き上げることにより、基材外周面上に塗膜を形成し、一旦形成された塗膜が流れて変形しないように１２０℃で２０分間１次加熱した後、更に２００℃で４時間の２次加熱を行いフルオロカーボンシロキサンゴムからなる膜厚２５μｍの表面層を形成し、定着ベルトを得た。
【００６７】
（比較例２）
膜厚１００μｍポリイミドベルト基材の外周面表層を除去する何らの処理も行うことなく、アセトンを用いた超音波洗浄による脱脂処理のみを行った。
次に、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物であるサイフェル６１０（信越化学製）を８５重量％とフッ素系溶剤であるＸ−７０−５８０（信越化学製）を１５％重量とを混合した塗液を準備した。
続いて、脱脂処理された基材外周面に、塗液をブレードコートにより塗布して塗膜を形成し、一旦形成された塗膜が流れて変形しないように１２０℃で２０分間１次加熱した後、更に２００℃で４時間の２次加熱を行いフルオロカーボンシロキサンゴムからなる膜厚５０μｍの表面層を形成し、定着ベルトを得た。
【００６８】
−評価−
得られた定着ベルトは、外周面の目視評価と、この定着ベルトを用いた画像形成装置による画像形成により得られた画像欠陥の評価とを行った。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2005258204.tif 000004
【００７０】
なお、表１中に示す目視評価結果は、定着ベルトの外周面を直管蛍光灯下で観察し、直管蛍光灯の反射像の歪み具合から、表面欠陥（スジやタレ欠陥）が確認されるか否かを評価した。
また、表１中に示す画像欠陥評価結果は、図２に示す定着装置に、各実施例、比較例で得られた定着ベルトを取り付け、この定着装置を備えた図３に示す画像形成装置を用いて画像を形成し、得られた画像を目視評価することにより表面欠陥に起因する画像欠陥が確認されるか否かを評価した。
【００７１】
なお、画像の形成に際しては、トナーが埋め込まれる熱可塑性樹脂の受像層を有する用紙（デジタルコート紙：富士ゼッロクス製）を用いて画像を形成した。また、定着に際しては加熱ローラおよび加圧ローラの表面温度が１４０℃となるように設定した。なお、この表面温度は用紙の受像層の熱可塑性樹脂が軟化または溶融状態となる温度であるため、加熱定着時にはこの受像層が軟化または溶融状態となり、受像層上に転写されているトナー像が、定着されると同時に受像層に埋め込まれる形で、画像面が平滑化される。
【００７２】
なお、実施例で得られた定着ベルトの外周面は、いずれもスジやタレの発生が全くなく非常に良好であったのに対し、比較例で得た定着ベルトは図５に示すような凹凸差で５μｍもないスジ、タレ欠陥の発生が確認された。なお、図５は定着ベルト外周面に観察されるタレやスジ欠陥の典型的な形態を説明する模式図であり、図５中、左側の点線で囲った部分がタレ欠陥、右側の点線で囲った部分がスジを示したものである。
【００７３】
また、画像を形成した場合にも、実施例の定着ベルトを用いた場合には、画像欠陥は確認されなかったものの、比較例の定着ベルトを用いた場合には、表面欠陥に起因する画像欠陥が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の定着ベルトの構成例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の定着装置の構成例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置の具体例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の他の具体例を示す模式断面図である。
【図５】定着ベルト外周面に観察されるタレやスジ欠陥の典型的な形態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１’  画像形成装置
２  画像処理装置
３  ＲＯＳ
４  回転多面鏡
５  ｆ・θレンズ
６  反射ミラー
７  感光体ドラム
８  スコロトロン
９  現像装置
１０  転写前帯電器
１１  中間転写ベルト
１２  一次転写ロール
１３  駆動ロール
１４ａ  従動ロール
１４ｂ  テンションロール
１５  バックアップロール
１６  記録シート
１７  二次転写ロール
１８  給紙カセット
１８ａ  フィードロール
１９  中間転写ベルトクリーニングユニット
２０  感光体クリーニングユニット
２１  現像剤収納部
２２  搬送ロール
２３  レジストロール
２４  搬送ベルト
２５  第１定着装置
２５ａ  第２の第１定着装置
２６  手差し給紙部
５０  二次定着ユニット
５１  導入口
５２  切替ゲート
５３  搬送路
５４  排出ロール
５５  排出トレイ
５６  第２の搬送路
５７  搬送ロール
５８  第２定着装置
５９  排出ロール
６０、６０’  排出トレイ
７１  加熱ロール
７１ａ  加熱ロール温度センサー
７２  加圧ロール
７２ａ  加圧ロール温度センサー
７３  無端ベルト（定着ベルト）
７４  剥離ロール
７５  テンションロール
７６  通気ダクト
７７  ヒートシンク
７７ａ  ヒートシンク先端温度センサー
７８  ベルト押さえ部材
１００  定着ベルト
１０１  基材
１０２  表面層
【図１】
2005258204.tif 000005
【図２】
2005258204.tif 000006
【図３】
2005258204.tif 000007
【図４】
2005258204.tif 000008
【図５】
2005258204.tif 000009