(57)【要約】【課題】表面層の表面における凹凸が抑制された定着部材の提供。【解決手段】基材７１と、基材７１上にフッ素樹脂粒子７３および耐熱性樹脂７４を含む表面層７２と、を有し、フッ素樹脂粒子７３は、表面層７２の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、表面層７２の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の偏平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が基材７１の表面に対して配向してなる定着部材。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材上にフッ素樹脂粒子および耐熱性樹脂を含む表面層と、を有し、
前記フッ素樹脂粒子は、前記表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、前記表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の偏平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなる定着部材。
【請求項２】
前記フッ素樹脂粒子が導電性を有する請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
前記表面層における前記フッ素樹脂粒子の含有率が４０質量％以上８０質量％以下である請求項１または請求項２に記載の定着部材。
【請求項４】
円筒形状を有し外周面の周回移動が自在な第１の周回移動体と、
請求項１に記載の定着部材が適用され、前記第１の周回移動体との間に、トナー像が表面に形成された記録媒体を挟んで周回移動し、前記トナー像に圧力を付与して該トナー像を定着する第２の周回移動体と、を備える定着装置。
【請求項５】
トナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写する画像形成部と、
前記請求項４に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材、定着装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱定着ロールに定着ベルトを接触面が形成されるように接触させ、加熱定着ロールと定着ベルトとの間にシートを通過させることで未定着トナー像を加熱定着する画像定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、定着ベルトおよび加熱ロールの表面層において、無機充填剤粒子を配合したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）からなるフッ素樹脂からなる、互いに粒径の異なる２種以上のＰＦＡ粒子が混合された構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、メルトフローレート（溶融時粘度）の互いに異なる複数種類のフッ素樹脂からなる最外層を有する定着ベルトにおいて、これら複数種類のフッ素樹脂が、分子鎖中の酸素原子数／炭素原子数の比率が１／６０以上のＰＦＡであり、３７２℃、５ｋｇｆ荷重におけるメルトフローレートが７［ｇ／１０ｍｉｎ］以上のフッ素樹脂と、３［ｇ／１０ｍｉｎ］以下のフッ素樹脂からなり、粒子径が互いに異なる複数のフッ素樹脂からなる構成が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、平均粒径が０．５μｍ以上２μｍ以下の小粒子フッ素樹脂群と、平均粒径が５μｍ以上３０μｍ以下の大粒子フッ素樹脂群が混合された塗料を塗布することで設けられた最外層を有する定着用回転体が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００６】
さらに、メルトフローレートが１ｇ／分以上５ｇ／分以下の第１のフッ素樹脂粒子とメルトフローレートが１０ｇ／分以上２２ｇ／分以下の第２のフッ素樹脂粒子と、ガラス粒子を含む塗料であって、第２のフッ素樹脂粒子の含量が、第１および第２のフッ素樹脂の合計量の１０質量％以上５５質量％以下、ガラス粒子の含量がフッ素樹脂合計量の０．５質量％以上３０質量％以下である塗料を塗布することで設けられたフッ素樹脂層を有する定着回転体が知られている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００７】
さらに、平均粒径０．０１μｍ以上１．０μｍ以下の小粒子と３．０μｍ以上８０μｍ以下の大粒子とからなる双峰性の粒子径分布を有するフッ素樹脂分散液中に基材を浸漬し、フッ素樹脂分散液中で少なくとも基材表面に接触するフッ素樹脂分散液のチキソトロピー係数を低下させながらフッ素樹脂分散液を塗布し乾燥、焼成したフッ素樹脂被膜形成物が知られている（例えば、特許文献６参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号明細書
【特許文献２】特許第４２５１０３１号明細書
【特許文献３】特許第４３１２６６９号明細書
【特許文献４】特開２００７−２６４５４２号公報
【特許文献５】特開２００８−３３０８６号公報
【特許文献６】特開２００９−４５５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、表面層の表面における凹凸が抑制された定着部材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】
上記課題は以下の本発明によって解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
基材と、該基材上にフッ素樹脂粒子および耐熱性樹脂を含む表面層と、を有し、
前記フッ素樹脂粒子は、前記表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、前記表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の偏平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなる定着部材である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、
前記フッ素樹脂粒子が導電性を有する請求項１に記載の定着部材である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、
前記表面層における前記フッ素樹脂粒子の含有率が４０質量％以上８０質量％以下である請求項１または請求項２に記載の定着部材である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、
円筒形状を有し外周面の周回移動が自在な第１の周回移動体と、
請求項１に記載の定着部材が適用され、前記第１の周回移動体との間に、トナー像が表面に形成された記録媒体を挟んで周回移動し、前記トナー像に圧力を付与して該トナー像を定着する第２の周回移動体と、を備える定着装置である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、
トナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写する画像形成部と、
前記請求項４に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る定着部材は、表面層に含まれるフッ素樹脂粒子が、表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなるとの要件を満たさない場合に比べ、表面層の表面における凹凸が抑制された定着部材が提供される。
【００１６】
請求項２に係る定着部材は、フッ素樹脂粒子が導電性を有さない場合に比べ、画像定着の際の帯電が抑制された定着部材が提供される。
【００１７】
請求項３に係る定着部材は、表面層におけるフッ素樹脂粒子の含有率が４０質量％以上８０質量％以下でない場合に比べ、表面層の表面における凹凸が抑制された定着部材が提供される。
【００１８】
請求項４に係る定着装置は、表面層に含まれるフッ素樹脂粒子が、表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなるとの要件を満たす定着部材を第２の周回移動体として適用しない場合に比べ、光沢ムラの発生が抑制された画像が得られる定着装置が提供される。
【００１９】
請求項５に係る画像形成装置は、表面層に含まれるフッ素樹脂粒子が、表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなるとの要件を満たす定着部材を第２の周回移動体として適用した定着装置を備えない場合に比べ、光沢ムラの発生が抑制された画像が得られる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す定着装置を、用紙が搬送される方向から見た断面図である。
【図４】図２に示す定着ベルトの一部を切り取って示した拡大斜視図である。
【図５】第２実施形態の定着装置の構成を示す断面図である。
【図６】従来の定着部材ベルトの一部を切り取って示した拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る定着部材は、基材と、該基材上にフッ素樹脂粒子および耐熱性樹脂を含む表面層と、を有し、前記フッ素樹脂粒子は、前記表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、前記表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が前記基材の表面に対して配向してなる。
【００２２】
画像形成装置の定着装置に用いられる定着ベルトや定着ロールの表面層（離型層）においては、長寿命化の観点からより膜厚を厚膜化することが求められる。厚膜化する際には、図６に示すごとく、含有される離型成分であるフッ素樹脂粒子として、平均粒子径が５μｍ以上の粒子径の大きなフッ素樹脂粒子１７３を含有させることがあるが、表面層１７２に上記平均粒子径範囲の大粒径のフッ素樹脂粒子１７３を含有させると表面に凹凸が生じ表面粗さが大きくなることがあった。また、この定着部材を用いて得られる画像においては、光沢ムラが発生することがあった。
【００２３】
これに対し、本実施形態に係る定着部材では、表面層に該表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径、および前記表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が基材の表面に対して配向してなるフッ素樹脂粒子が含有される。扁平形状のフッ素樹脂粒子が基材の表面に対して配向して含有されることにより、表面層の表面における凹凸の発生が抑制され、表面粗さが大きくなることが抑制される。その結果、本実施形態に係る定着部材を用いて得られる画像においては、光沢ムラの発生が抑制される。
また、表面粗さが大きくなることが抑制されるため、定着部材の表面における偏摩耗の発生も抑制される。
【００２４】
更に、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲である扁平形状のフッ素樹脂粒子を含有する本実施形態に係る定着部材であっても、扁平形状でないフッ素樹脂粒子を含有する場合に比べ、同等の優れた離型性が得られる。
【００２５】
また、表面層の形成工程では、フッ素樹脂粒子が分散した塗布液を基材上に塗布し乾燥して分散媒を蒸発させた後に焼成し、フッ素樹脂粒子の少なくとも一部を溶融させる方法等により表面層が形成される。しかし、乾燥の際には塗布膜面に沿った面方向の収縮によって塗膜表面にひび割れ（クラック）が発生することがあり、特に前記耐熱性樹脂としてフッ素樹脂以外の後述の樹脂を用いた場合には、該ひび割れ（クラック）の発生がより顕著となる。
また、上記ひび割れは、表面層が厚いほど顕著となる傾向にある。
【００２６】
本実施形態における表面層は、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲の扁平形状のフッ素樹脂粒子が含有され、乾燥時において塗膜面に垂直方向の収縮に比べ塗膜面に沿った面方向の収縮が小さくなるため、塗膜表面のひび割れの発生が抑えられるものと考えられる。
ここで、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲の扁平形状のフッ素樹脂粒子の割合が高いほど、また該フッ素樹脂粒子の平均粒径が大きいほど、乾燥時に塗膜面に垂直方向の収縮に比べた塗布膜面に沿った面方向の収縮は小さくなるものと考えられる。そのため、ひび割れの発生がより効率的に抑制され、更なる膜厚化が容易に達成される。
【００２７】
尚、本実施形態においてフッ素樹脂粒子が「扁平形状」であるとは、前述の通り表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下であることを表す。
【００２８】
また、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲である扁平形状のフッ素樹脂粒子は、前記の通り塗布液として基材上に塗布されることで最長部分の方向が基材の表面に対して配向するよう配置され、その後乾燥等の工程を経ることで硬化され、扁平形状のフッ素樹脂粒子が基材の表面に対して配向した表面層が得られる。
【００２９】
以下図面を参照して本実施形態を説明する。
【００３０】
［画像形成装置］
図１は、本実施形態の一実施態様にかかる画像形成装置を示す概略構成図である。
【００３１】
図１に示す画像形成装置１００は、中間転写方式のプリンタである。画像形成装置１００は、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（１次転写）させる１次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（２次転写）させる２次転写部２０と、２次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置と、を備えている。画像形成装置１００には、各装置各部の動作を制御する制御部４０も備えられている。ここで、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト１５、１次転写部１０、および２次転写部２０の組合せが、本実施形態にいう画像形成部の一例に相当する。
【００３２】
画像形成装置１００は、いわゆるタンデム型のプリンタであり、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）が並列的に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、使用するトナーの色が異なる以外は互いに等しい構成を有している。
イエローを担当する画像形成ユニット１Ｙに代表させて符号を付して説明すると、画像形成ユニット１Ｙは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に露光ビームＢｍを照射して静電潜像を書き込むレーザ露光器１３と、イエローのトナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより現像する現像器１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルトに転写する１次転写部１０と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７とを有する。
【００３３】
中間転写ベルト１５は、例えば、樹脂に帯電防止剤を含有させた材料であるフィルム状の無端のベルトである。中間転写ベルト１５は、複数のロールに架け渡されており、図１に示すＢ方向に周回移動している。中間転写ベルト１５が架け渡されるロールは、中間転写ベルトを駆動する駆動ロール３１と、中間転写ベルト１５が感光体ドラムの配列に沿って延びた領域の両端を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与える張力ロール３３と、２次転写部に設けられる背面ロール２５と、クリーニング部に設けられたクリーニング部背面ロール３４である。駆動ロールは、モータ（図示せず）により駆動されて、中間転写ベルト１５を予め定められた速度で周回移動させる。張力ロールは、中間転写ベルトの蛇行を防止する補正ロールとしても機能する。
【００３４】
１次転写部は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置された１次転写ロール１６を有する。１次転写ロール１６は、感光体ドラム１１との間に中間転写ベルト１５を挟み付けている。１次転写ロール１６には、トナーの帯電極性（本例では、マイナス極性。以下同じ。）とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加される。
【００３５】
２次転写部は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される２次転写ロール２２と、背面ロール２５と、背面ロール２５に２次転写バイアスを印加する給電ロール２６とを備えている。背面ロール２５は、中間転写ベルト１５の内周面側、すなわち、中間転写ベルト１５を挟んで２次転写ロール２２の反対側に配置されており、２次転写ロール２２の対向電極をなしている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋよりも下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。
【００３６】
また、中間転写ベルト１５の２次転写部２０よりも下流側には、２次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去することで、中間転写ベルト表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙよりも上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。
【００３７】
さらに、画像形成装置１００は、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙収容部５０と、この用紙収容部５０に集積された用紙Ｐを繰り出す取り出しロール５１と、用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを２次転写部へと案内する案内部材５３と、２次転写ロール２２により２次転写された後の用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６と、を備えている。
【００３８】
定着装置６０は、図２に示すごとく、定着ロール６１と定着ベルト６２とを有している。定着ロール６１は加熱されるとともに回転する。定着ベルト６２は、定着ロール６１に従動して周回移動する。定着ロール６１および定着ベルト６２は、用紙Ｐを間に挟んで加熱および加圧することによって、未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着する。定着装置６０のより詳細な構成については、後に説明する。
【００３９】
次に、画像形成装置１００の基本的なプロセスについて説明する。
【００４０】
画像形成装置１００は、図示しない画像読取装置やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から出力された画像データに画像処理を施した後、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換し、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのレーザ露光器１３に供給する。レーザ露光器１３は、供給された色材階調データに応じて、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１は、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００４１】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、１次転写部１０において、中間転写ベルト１５上の表面に順次重ね合わせて転写される。トナー像は、中間転写ベルト１５の表面に順次転写された後、中間転写ベルト１５の移動に伴って２次転写部に搬送される。この一方で、用紙搬送系では、トナー像が２次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせて取り出しロール５１が用紙収容部に収容された用紙Ｐを繰り出す。取り出しロール５１によって繰り出された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせて２次転写部２０に到達する。
【００４２】
２次転写部２０は、中間転写ベルト１５上に保持されたトナー像を、中間転写ベルト１５と２次転写ロール２２との間に挟み込まれた用紙Ｐ上に転写する。トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５５によって定着装置６０まで搬送される。定着装置６０は、用紙Ｐ上のトナー像に熱および圧力を加え、用紙Ｐ上にトナー像を定着する。定着画像が形成された用紙Ｐは排紙部（図示しない）に排出される。
【００４３】
一方、２次転写部２０で中間転写ベルト１５から用紙Ｐに転写しきれず中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００４４】
［定着装置］
ここで、図１に示す画像形成装置を構成する定着装置について説明する。定着装置は、本実施形態の定着装置の一実施形態である。
【００４５】
図２は、図１に示す定着装置の構成を示す断面図である。また、図３は、図２に示す定着装置を、用紙が搬送される方向から見た断面図である。
【００４６】
図２および図３に示す定着装置は、定着ロール６１と、定着ベルト６２と、定着ベルト６２を定着ロール６１に押し付ける圧力パッド６４と、シート状の低摩擦シート６８を備えている。また、定着装置６０の接触領域Ｎより下流には、用紙Ｐを定着ロール６１から剥離する補助手段として剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材７０は、定着ロール６１と接近する状態で配置される剥離バッフル７１と、剥離バッフル７１を保持するバッフルホルダ７２を備えている。
【００４７】
ここで、定着ロール６１が、本実施形態にいう第１の周回移動体の一例に相当し、定着ベルト６２が、本実施形態にいう第２の周回移動体の一例に相当する。定着ベルト６２はまた、本実施形態にいう定着部材の一実施形態でもある。
【００４８】
定着ロール６１は、例えば、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３が積層された円筒状ロールである。
【００４９】
コアの材料は、例えばアルミニウム、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、または鉄製である。コアの外径は、通常２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、肉厚は、例えば、コアがアルミニウム製の場合は１ｍｍ以上３ｍｍ以下、ＳＵＳまたは鉄製の場合は０．１５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
耐熱性の弾性体層の材料は、例えば、硬度が１５°以上４５°以下（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴム、フッ素ゴムである。
離型層の材料は、例えばフッ素樹脂である。離型層の材料は、より具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、または、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）である。また、それら樹脂の複合材料や、それらの樹脂に例えばカーボン、アルミニウムナ、硫酸バリウムに代表される充填剤を配合した材料も採用され得る。離型層の厚みは、望ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。本実施形態では、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆している。
【００５０】
定着ロール６１は、定着装置６０本体に回転自在に支持されており、定着ロール６１の外周面は、定着ロール６１の回転に伴い周回移動する。外周面の移動速度は、例えば、１９４ｍｍ／ｓｅｃである。
【００５１】
定着ロール６１の内部には、発熱源として、例えばハロゲンヒータ６６が配設されている。一方、定着ロール６１の外側には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置の制御部（図１参照）は、温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の外周温度を、予め定められた温度（例えば、１７０℃）に維持している。
【００５２】
定着ベルト６２は、周回移動の方向に無端な帯状のベルトである。定着ベルト６２は、定着ベルトの内部に配置された圧力パッド６４とベルト走行ガイド６３と、さらに図３に示すように、両端部に配置された蛇行防止部材８０に、周回移動が自在に支持されている。定着ベルト６２の構造については後述する。ベルト走行ガイド６３は低摩擦材料で形成されており、定着ベルト６２の内周面との摺擦抵抗が低減されている。また、ベルト走行ガイド６３は低熱伝導性材料で形成され、定着ベルト６２からの熱伝導を抑制している。
【００５３】
定着ベルト６２は、接触領域Ｎにおいて定着ロール６１と外周面同士が接触しており、定着ロール６１の回転方向Ｃへの回転に伴い、周回移動方向Ｄに周回移動する。定着ベルト６２は、定着ロール６１に対して相対的に加圧して配置されている。接触領域Ｎには、定着入口ガイド５６を介し用紙Ｐが供給される。なお、接触領域Ｎに供給する記録媒体は、用紙Ｐに限られず、例えば樹脂フィルム等のシートであってもよい。
【００５４】
圧力パッド６４は、定着ベルト６２の内側に配置されており、定着ベルト６２を介して定着ロール６１に押し付けられている。定着ベルト６２が定着ロール６１に押し付けられることで接触領域Ｎが形成されている。圧力パッド６４は、ホルダ６５に支持されている。
【００５５】
圧力パッド６４は、プレニップ用の弾性圧力パッド６４ａおよび高剛性パッド６４ｂを有する。弾性圧力パッド６４ａは、接触領域Ｎの入口側（用紙の搬送方向における上流側）で定着ロール６１に押し付けており、幅の広い接触領域Ｎを確保している。高剛性パッド６４ｂは、定着ベルト６２を接触領域Ｎの出口側（下流側）で定着ロール６１に押し付けて、定着ロール６１に歪みを与えている。
弾性圧力パッド６４ａは、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴムに代表される弾性体であり、板バネも採用され得る。また、弾性圧力パッド６４ａの定着ロール６１に向いた面は、定着ロール６１の外周面形状に沿った凹面状を有している。
高剛性パッド６４ｂの材料は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミドに代表される耐熱性樹脂であるが、それらの樹脂に例えばガラスファイバーを添加し強化した材料も採用され得る。また、材料には鉄、アルミニウム、ＳＵＳに代表される金属も採用され得る。
【００５６】
弾性圧力パッド６４ａおよび高剛性パッド６４ｂのうちの、定着ベルト６２と接する面には、低摩擦シート６８が設けられている。低摩擦シート６８は、定着ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を低減している。低摩擦シート６８の材料は、例えば、焼結成型したＰＴＦＥ樹脂シート、フッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート、または、ガラス繊維にフッ素樹脂のフィルムシートを加熱融着して挟み込んだ積層シートである。圧力パッド６４と定着ロール６１との間には、バネ等の部材（図示せず）によって荷重が負荷され、その荷重は、例えば、Ａ４サイズ対応（Ａ４ＳＥＦ通紙幅対応）の装置で１００Ｎ以上３５０Ｎ以下、Ａ３サイズ対応（Ａ４ＬＥＦ通紙幅対応）の装置で１５０Ｎ以上４５０Ｎ以下である。
【００５７】
また、ホルダ６５の下には、潤滑剤塗布部材６７が配置されている。潤滑剤塗布部材６７は、図３に示す、定着ベルト６２の周回移動の方向と交わる幅方向Ｗに延びた形状を有し、定着ベルト６２の内周面に接している。潤滑剤塗布部材６７は、例えばアミノ変性シリコーンオイルからなる潤滑剤を定着ベルト６２の内周面に供給する。これにより、定着ベルト６２と低摩擦シート６８の間に潤滑剤を供給し、低摩擦シート６８を介した定着ベルト６２と圧力パッド６４との摩擦抵抗がさらに低減される。
【００５８】
また、図３に示すように、定着装置６０には、定着ベルト６２の端面に接触し、その蛇行を防止する一対の蛇行防止部材８０が備えられている。蛇行防止部材８０は、支持部８０１と、フランジ部８０２と、挿入部８０３とを有する。一対の蛇行防止部材８０は、挿入部８０３が定着ベルト６２の両端部から挿入されており、フランジ部８０２が、定着ベルト６２の蛇行の際にその端面と突き当たる距離で互いに離間させた状態で配置される。
【００５９】
定着ベルト６２はベルト走行ガイド６３の外周面に沿って周回移動する。また、定着ベルト６２は圧力パッド６４よって定着ロール６１に押され、その力による定着ロール６１からの摩擦力で従動して周回移動する際に、部品寸法のバラツキや接触領域Ｎを通過する用紙Ｐの影響を受ける。そして、定着ロール６１からの摩擦力が幅方向Ｗで不均一になると、定着ベルト６２には、軸の方向幅すなわち方向Ｗに移動する力が働き、いずれかの端部に片寄る、いわゆるベルトウォークが発生する。蛇行防止部材８０を備えることにより定着ベルト６２の蛇行が抑制される。蛇行防止部材８０の材料には、例えばＰＰＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）に代表される耐熱性樹脂や、更にこの耐熱性樹脂に、耐久性や摩擦係数を下げるための充填剤を加えた材料が採用され得る。
【００６０】
図２および図３に示す定着装置６０では、未定着のトナー像を有する用紙Ｐが、定着ロール６１と定着ベルト６２とが接触する領域Ｎを通過する時に、未定着のトナー像を有する面は定着ロール６１に、反対側の面は定着ベルト６２にそれぞれ接触して加圧されるとともに、ハロゲンヒータ６６によって定着ロール６１を介して用紙Ｐ上の未定着のトナー像が加熱されて用紙Ｐに定着される。
【００６１】
［定着ベルト］
図４は、図２に示す定着ベルトの一部を切り取って示した拡大斜視図である。
【００６２】
本実施形態の定着ベルト６２は、図２を参照して説明したように無端のベルトであり、全体形状は筒状となっている。定着ベルト６２は、図４に示すように、複数の層からなる層構造を有している。定着ベルト６２は、内周層となる基材層７１と、この基材層７１上に積層された、外周層となる表面層７２とを有する。
【００６３】
＜基材層＞
基材層を構成する材料は、例えば公知の樹脂材料または金属材料が採用され得る。樹脂材料は、例えばエンジニアリングプラスチックである。エンジニアリングプラスチックは、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）（熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド）、フッ化ポリイミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、全芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等が挙げられる。これらの中でも、ポリイミド、弗化ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等が望ましい。また、金属材料としては、例えば、ＳＵＳ、ニッケル、銅、およびアルミニウムに代表される各種金属が採用され得る。また、基材層には、前述した各種樹脂材料と各種金属材料とを積層した構造も採用され得る。
【００６４】
定着ベルトにおける強度を確保するとともに柔軟性も確保するため、基材層の厚さは２０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、より望ましくは４０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である。
【００６５】
また、基材層には、表面の全面または一部にゴム材料を積層した構造も採用され得る。ゴム材料は、例えば、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、シリコーンゴム、およびフッ素ゴム（ＦＫＭ）である。特に、シリコーンゴムが望ましい。ゴム材料の積層構造を採用する場合における、ゴム材料の厚さは、例えば３０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下がより好ましい。
【００６６】
＜表面層＞
表面層は、基材層の外周に積層した層であり、全体形状は管状である。
図４に示す通り、表面層は、少なくともフッ素樹脂粒子７３および耐熱性樹脂７４を含む。該フッ素樹脂粒子７３は、表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が３以上２０以下の扁平形状であり、且つ前記断面を観察した際の前記最長部分の方向が基材層７１の表面に対して配向してなる。
表面層の厚さは１５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００６７】
表面層は、基材層の上に比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値が上記範囲である扁平形状且つ平均粒子径が上記範囲である大粒径フッ素樹脂粒子（扁平大粒径フッ素樹脂粒子）を含み、該扁平大粒径フッ素樹脂粒子の隙間を埋め且つ該隙間に対して十分に小さい小粒径のフッ素樹脂粒子（小粒径フッ素樹脂粒子）あるいはフッ素樹脂以外の耐熱性樹脂を含む混合物層である。また前記扁平大粒径フッ素樹脂粒子や、層内の扁平大粒径フッ素樹脂粒子の隙間を埋める小粒径フッ素樹脂粒子あるいはフッ素樹脂以外の耐熱性樹脂は、互いに隣接するもの同士が融着あるいは接着しており、表面層全体として一体化している。
【００６８】
・扁平大粒径フッ素樹脂粒子
本実施形態に係る表面層を構成する、前記扁平大粒径フッ素樹脂粒子に使用されるフッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらの中でも特に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）または偏性ＰＴＦＥなどを始めとするこれらの変性体あるいは架橋ＰＴＦＥが好適であり、中でも特に、耐熱性および耐久性に優れたＰＦＡや架橋ＰＴＦＥが好ましい。
【００６９】
尚、扁平大粒径フッ素樹脂粒子としては、導電性を有するものも好適に用いられる。ここで「導電性」とは、フッ素樹脂粒子内にカーボンブラックやグラファイトなどの導電性無機粒子を含み、絶縁性基材上に２０μｍ以上１００μｍ以下で薄層に成型した際の表面抵抗値が１０４Ω／□以上１０９Ω／□以下の表面抵抗となるものをさす。
例えば、カーボンブラックやグラファイトなどの導電性無機粒子を、ＰＦＡディスパージョン（例えば平均粒径０．２μｍ）に分散させたものを噴霧熔融させて粒子化（例えば平均粒径１５μｍ以上２０μｍ以下）させたフッ素樹脂粒子が挙げられ、市販品としては三井デュポンフロロケミカル社製のＭＰ−６２０、ＭＰ−６２１、ＭＰ−６２２、ＭＰ−６２３等が挙げられる。
扁平大粒径フッ素樹脂粒子が導電性を有することにより、定着ベルトにおいて定着の際に発生する静電気が良好に除去され、定着ベルトの帯電が抑制される。
【００７０】
本実施形態に係る表面層を構成する扁平大粒径フッ素樹脂粒子は、表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径が５μｍ以上２００μｍ以下であり、更には１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。
尚、上記表面層の厚さ方向から観察した際の平均粒子径は、具体的には以下の方法により測定される。ＳＥＭまたは光学顕微鏡による観察により、扁平大粒径フッ素樹脂粒子を１００倍から１０００倍で撮影したのち（粒子が扁平であるため軽く押して圧をかけることで粒子は横に倒れる）、粒子の大きさを撮影画像上から読み取り、平均値（１００個）を算出して求められる。
【００７１】
また、表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値は３以上２０以下であり、更には５以上１５以下が好ましく、５以上７以下がより好ましい。
尚、上記表面層の厚さ方向への断面を観察した際の最長部分長さ（Ｔ１）と厚さ（Ｔ２）との比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値は、具体的には以下の方法により測定される。まず厚さ（Ｔ２）は、ＳＥＭ断面観察用に一般的に使用されている樹脂に包埋したのちミクロトームで薄片に切り出し、ＳＥＭで撮影し、扁平大粒径フッ素樹脂粒子の厚さを撮影画像上から読み取り平均値（１００個）を求める。先にもとめた平均粒子径を（Ｔ１）とし、この両者の比率を計算することで求められる。
【００７２】
−扁平化−
扁平大粒径フッ素樹脂粒子の製造方法は、市販されている例えば球形状のフッ素樹脂粉末に圧力を加えて押しつぶすことによって扁平形状のフッ素樹脂粉末が得られる。例えば、定められた圧力で相対させて回転する２本の金属ロールをフッ素樹脂粉末の溶融温度以下に加熱し、フッ素樹脂粉末をフィルム上に載せつつ２本の金属ロールの間を通過させることによって作製し得る。
また、プレス機によってプレスする方法や、フッ素樹脂系界面活性剤を添加した水溶液または有機溶剤にフッ素樹脂粉末を分散したのち、連続的に分散液を加圧した２本の金属ロールまたは噛み合いギア（ギアポンプ）の間に循環通過させる方法等によっても作製し得る。
【００７３】
表面層における扁平大粒径フッ素樹脂粒子の含有率（固形分比率）は４０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、更には５０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。
【００７４】
・耐熱性樹脂
扁平大粒径フッ素樹脂粒子の隙間を埋める耐熱性樹脂としては、体積平均粒子径が５μｍ未満の小粒径のフッ素樹脂や、フッ素樹脂以外の耐熱性樹脂が挙げられる。尚、耐熱性樹脂における「耐熱性」とは、２００℃以上の高温での長期連続使用を行い得る樹脂をさす。
【００７５】
小粒径フッ素樹脂粒子としては、材質は前記扁平大粒径フッ素樹脂粒子において列挙したものが挙げられるが、平均粒子径は１μｍ以下のものが好ましい。
またフッ素樹脂以外の耐熱性樹脂としては例えば、（弗化）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル系樹脂などが好ましい。
【００７６】
また、扁平大粒径フッ素樹脂粒子１００質量部に対して、前記隙間を埋める耐熱性樹脂は１０質量部以上８０質量部以下であることが好ましい。
小粒径フッ素樹脂粒子あるいはフッ素樹脂以外の耐熱性樹脂が少なくとも１０質量部以上含まれることで、扁平大粒径フッ素樹脂粒子のみからなる場合に比べて、塗膜の均一性や作製する際の塗布性が向上する。
【００７７】
・充填剤
また、表面層として、トナーに対する離型性を損なわない範囲で充填剤を添加した構成も採用され得る。充填剤は、例えば公知の無機粉末材料、および耐熱樹脂粉末であるが、これらに限られず各種の材料が採用され得る。
充填剤の粒径は、平均粒径１μｍ以上２０μｍ以下が望ましく、２μｍ以上１０μｍ以下の範囲がより望ましい。また、充填剤の形状は特に限定されず、不定形、燐片状、針状、繊維状等のものが使用され得るが、不定形がより望ましい。
【００７８】
上記の無機粉末材料としては、例えば、二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素、マイカ、グラファイト、タルク、黒鉛等の層状構造を有する潤滑性充填材；酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化セリウム、複合金属酸化物等の金属酸化物；炭化珪素、炭化ホウ素等の炭化物；立方晶窒化硼素、窒化珪素等の窒化物；さらに、ガラス粉末、珪酸アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、金属粉末、炭素繊維、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、ケイ酸塩化合物が挙げられる。また、上記の耐熱性樹脂粉末を形成する耐熱性樹脂としては、例えば、（弗化）ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル系樹脂が挙げられる。無機粉末材料および耐熱性樹脂は、フッ素系のカップリング剤で表面処理されたものも採用され得る。
【００７９】
また、表面層に含まれる耐熱性樹脂中には、各種導電剤を添加した構成も採用され得る。導電剤には、例えば、電子伝導性導電剤およびイオン伝導性導電剤が挙げられる。電子伝導性導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金に代表される金属または合金；酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫−酸化インジウムや酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物に代表される金属酸化物が挙げられる。また、イオン伝電性導電剤としては、スルホン酸塩、アンモニア塩、および、カチオン系、アニオン系、ノニオン系に代表される各種の界面活性剤等が挙げられる。
【００８０】
表面層の耐熱性樹脂を補強する補強材部として使用する材料としては、公知の各種樹脂材料から選択されるが、基材層を構成する材料として示したものが挙げられる。
【００８１】
また、表面層には、各種フィラーや導電化剤を添加した構成も採用され得る。
【００８２】
また、定着ベルトの表面層以外の層、例えば基材層においても、充填剤を添加してもよい。各種添加剤としては表面層に添加されるものを使用してもよい。
【００８３】
［第２実施形態］
これまで説明した実施形態では、定着ベルトが、用紙のトナー像が形成された側とは反対側に接触する定着装置を説明したが、次に、定着ベルトが、用紙のトナー像が形成された側に接触する、本実施形態の第２実施形態について説明する。
【００８４】
図５は、第２実施形態の定着装置の構成を示す断面図である。
図５に示す定着装置２００は、定着ロール１１１と、定着ベルト１１０と、定着ベルト１１０を定着ロール１１１に押し付ける圧力パッド１１３Ｂおよびホルダ１１３Ａと、加熱装置１１２とを有している。
【００８５】
定着装置２００では、加熱装置１１２が定着ベルト１１０を外周面から加熱する。定着ベルト１１０は用紙１１５のトナー像１１４が形成された側に接触してトナー像１１４を加熱する。
【００８６】
定着ベルト１１０は、図４に示す第１実施形態の定着ベルトと同じ構成を有している。
【００８７】
上述した実施形態では、本実施形態にいう定着部材の例として定着ベルトを示したが、本実施形態にいう定着部材はこれに限られるものではなく、例えば、定着ロールであってもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、本実施形態にいう第２の周回移動体の例として、圧力パッドよって定着ロールに押される定着ベルトを示したが、本実施形態はこれに限られるものではなく、第２の周回移動体と第１の周回移動体とは相対的に加圧されればよく、定着ロールが定着ベルトを押す構造であってもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、本実施形態にいう定着部材の例として、基材の上に表面層が積層した構造の定着ベルトを示したが、本実施形態にいう定着部材はこれに限られるものではなく、例えば、基層と表面層との間に接着層などの他の層が介在してもよい。
【００９０】
また、上述した実施形態では、用紙を挟む定着ロールと定着ベルトの例を示したが、本実施形態にいう第１の周回移動体および第２の周回移動体の間に挟まれるものは、用紙に限られず、種々の用途のシートが用いられる。また、その枚数としては、１枚でもよいし、ラミネートシートを作製する場合のように複数枚であってもよい。
【００９１】
また、上述した実施形態では、本実施形態にいう画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタを示したが、本実施形態にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態では、本実施形態にいう画像形成装置の例としてプリンタを示したが、本実施形態にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、画像読取装置で読み取られたデータに基づいて画像を形成する複写機やファクシミリであってもよい。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例および比較例により本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９４】
（実施例１）
−無端ベルトの作製−
以下の操作に従い、無端ベルトを作製した。
【００９５】
・金型の準備
まず、外径３０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製の円筒管の表面をブラスト処理により粗面化し、さらにシリコーン系離型剤（信越シリコーン社製：商品名ＫＳ−７００）を塗布し、２００℃で６０分間乾燥した。その後、さらに３４０℃で３０分間加熱して焼き付け、表面粗さＲａが０．８μｍで、表面にシリコーン系離型剤を焼き付けた金型を用意した。
次に、該金型の外周表面の軸方向中央部分４７０ｍｍ幅の領域に、フローコーティング（螺旋巻き塗布）法により、粘度１２０Ｐａ・ｓに調整したポリイミド前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（宇部興産株式会社製、商品名：ＵワニスＳ）を塗布した。次いで、金型を１００℃で５０分間回転しながら塗布液を乾燥し、塗布したポリイミド前駆体を均した。
【００９６】
・フッ素樹脂粒子の扁平化
以下の方法により、平均粒径１５μｍ以上２０μｍ以下のＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ１０３）に対し、扁平率５以上１０以下にまで扁平化処理を行った。
前記ＰＦＡ粉末を、フッ素樹脂系界面活性剤（ＤＩＣ株式会社製：商品名メガファックＦ−４４４）を添加した水中に分散したのち、連続的に分散液を加圧した２本の金属ロールの間に循環通過させる方法によって作製した。
【００９７】
・表面層の形成
一方、界面活性剤（ＤＩＣ株式会社製：商品名メガファックＦ−４４４）を０．１質量％添加した水中に、扁平化処理を行った前記扁平ＰＦＡ粒子（扁平率５以上１０以下）を固形分濃度で６０質量％となるよう分散した。その後、平均粒径０．２μｍの小粒径ＰＦＡ分散液（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ、小粒径ＰＦＡ粒子の濃度５０質量％）を固形分濃度で２７．９質量％となるよう加えて混合した。更に、充填材として平均粒径２μｍの硫酸バリウム（堺化学株式会社製：商品名ＢＭＨ）を固形分濃度で１０質量％となるよう配合し、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製：ケッチェンブラック分散溶液）を固形分濃度で２．１質量％となるよう配合した。尚、カーボンブラックの添加量は予備実験での確認に基づき作製後の無端ベルトの表面抵抗率が５．５Ｌｏｇ・Ω／□となる添加量とした。更に、水および増粘剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）により溶液の粘度を調整し、表面層形成用塗布液を得た。
この塗布液中の全固形分濃度は５５質量％で粘度は２９０ｍＰ・ｓであった。
【００９８】
尚、上記粘度は、東機産業（株）製Ｂ型粘度計ＲＢ−８０Ｌ型、Ｍ−２ロータを使用し、３０ｒｐｍ、２５℃の条件で測定した値であり、以降の実施例および比較例での粘度測定も該測定条件で実施した。
【００９９】
続いて、前記表面層形成用塗布液を塗液圧送供給容器に入れ、予め表面にポリイミド前駆体を塗布した前述の金型（アルミニウム製円筒管）に対し、上記塗液圧送供給容器を塗液吐出口がポリイミド前駆体の表面に配置されるよう装着した。次に、前記金型を回転させ、金型の軸方向に沿って塗液圧送供給容器を移動しつつ、塗液吐出口から表面層形成用塗布液を吐出させて、前記ポリイミド前駆体の表面に表面層形成用塗布液を塗布した。前記金型をさらに回転し、表面層形成用塗布液を８０℃で１０分間乾燥させた。次いで、更に３８０℃で６０分間焼成を行いポリイミド前駆体を硬化させた。
【０１００】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、更に両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に積層された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．４９μｍであった。
【０１０１】
表面層の厚さ方向（即ち無端ベルトの径方向）から観察した際の前記扁平ＰＦＡ粒子の平均粒子径を、前述の方法により測定した測定結果を下記表１に示す。
また、無端ベルトを厚さ方向に切断して厚さ方向への断面を観察し、この断面の表面層に含有される扁平ＰＦＡ粒子１００個について、前述の方法により比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値を算出した。測定結果を下記表１に示す。
更にこの断面を観察したところ、扁平ＰＦＡ粒子は図４に示すごとく前記最長部分の方向が基材の表面に対して配向していた。
【０１０２】
（実施例２）
実施例１に記載の方法によりアルミニウム製の円筒管の金型表面にポリイミド前駆体を塗布し均した。
【０１０３】
・表面層の形成
実施例１において、表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更し、水溶性ポリアミド（水溶性ＰＡＩ、日立化成工業社製：商品名ＨＰＣ−１０００）を含有する表面層形成用塗布液を得た。この表面層形成用塗布液中の全固形分濃度は５５質量％で粘度は２９０ｍＰ・ｓであった。
【０１０４】
続いて、実施例１に記載の方法により、表面層形成用塗布液を金型におけるポリイミド前駆体の表面に塗布し、金型を回転しつつ表面層形成用塗布液を８０℃で１０分間乾燥させた、さらに３８０℃で６０分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させた。
【０１０５】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、更に両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．４３μｍであった。
【０１０６】
扁平ＰＦＡ粒子の平均粒子径、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値を下記表１に示す。
また、無端ベルトの厚さ方向への断面を観察したところ、扁平ＰＦＡ粒子は図４に示すごとく前記最長部分の方向が基材の表面に対して配向していた。
【０１０７】
（実施例３）
実施例１に記載の方法によりアルミニウム製の円筒管の金型表面にポリイミド前駆体を塗布し均した。
【０１０８】
・フッ素樹脂粒子の扁平化
実施例１のフッ素樹脂粒子の扁平化において、用いたＰＦＡ粉末を、平均粒径１５μｍ以上２０μｍ以下の導電性を有するＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ６１０、カタログ記載の表面抵抗率：１０６Ω／□以上１０７Ω／□以下）に変更した以外は、実施例１に記載の方法により扁平率５以上１０以下にまで扁平化処理を行った。
【０１０９】
・表面層の形成
実施例１において、表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更し、扁平ＰＦＡ粒子として扁平化処理を行った上記のＰＦＡ粉末（ＭＰ６１０）を含有する表面層形成用塗布液を得た。この表面層形成用塗布液中の全固形分濃度は５５質量％で粘度は２９０ｍＰ・ｓであった。
【０１１０】
続いて、実施例１に記載の方法により、表面層形成用塗布液を金型におけるポリイミド前駆体の表面に塗布し、金型を回転しつつ表面層形成用塗布液を８０℃で１０分間乾燥させた、さらに３８０℃で６０分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させた。
【０１１１】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、更に両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．３６μｍであった。
【０１１２】
扁平ＰＦＡ粒子の平均粒子径、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値を下記表１に示す。
また、無端ベルトの厚さ方向への断面を観察したところ、扁平ＰＦＡ粒子は図４に示すごとく前記最長部分の方向が基材の表面に対して配向していた。
【０１１３】
（実施例４）
実施例１に記載の方法によりアルミニウム製の円筒管の金型表面にポリイミド前駆体を塗布し均した。
【０１１４】
・表面層の形成
実施例３において、表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更し、水溶性ポリアミド（水溶性ＰＡＩ、日立化成工業社製：商品名ＨＰＣ−１０００）を含有する表面層形成用塗布液を得た。この表面層形成用塗布液中の全固形分濃度は５５質量％で粘度は２９０ｍＰ・ｓであった。
【０１１５】
続いて、実施例１に記載の方法により、表面層形成用塗布液を金型におけるポリイミド前駆体の表面に塗布し、金型を回転しつつ表面層形成用塗布液を８０℃で１０分間乾燥させた、さらに３８０℃で６０分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させた。
【０１１６】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、更に両端部を切断して無端ベルトを得た。得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．３１μｍであった。
【０１１７】
扁平ＰＦＡ粒子の平均粒子径、比率（Ｔ１／Ｔ２）の平均値を下記表１に示す。
また、無端ベルトの厚さ方向への断面を観察したところ、扁平ＰＦＡ粒子は図４に示すごとく前記最長部分の方向が基材の表面に対して配向していた。
【０１１８】
（比較例１）
実施例１において、扁平化処理を行ったＰＦＡ粒子に替えて扁平化処理を施していないそのままのＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ１０３）を用い、且つ表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更した以外は、実施例１に記載の方法により表面層形成用塗布液を調製し、無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は２．９μｍであった。
【０１１９】
（比較例２）
実施例２において、扁平化処理を行ったＰＦＡ粒子に替えて扁平化処理を施していないそのままのＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ１０３）を用い、且つ表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更した以外は、実施例２に記載の方法により表面層形成用塗布液を調製し、無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は３．７μｍであった。
尚、形成された表面層には、表面に割れ（クラック）の発生が確認された。
【０１２０】
（比較例３）
実施例３において、扁平化処理を行ったＰＦＡ粒子に替えて扁平化処理を施していないそのままのＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ６１０）を用い、且つ表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更した以外は、実施例３に記載の方法により表面層形成用塗布液を調製し、無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は３．３μｍであった。
【０１２１】
（比較例４）
実施例４において、扁平化処理を行ったＰＦＡ粒子に替えて扁平化処理を施していないそのままのＰＦＡ粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名ＭＰ６１０）を用い、且つ表面層形成用塗布液の組成を下記表１に記載の組成に変更した以外は、実施例４に記載の方法により表面層形成用塗布液を調製し、無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材層と、ポリイミド基材層の外周に形成された厚さ４０μｍの表面層と、を有していた。また、無端ベルトは内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は３．９μｍであった。
尚、形成された表面層には、表面に割れ（クラック）の発生が確認された。
【０１２２】
＜表面粗さの計測＞
尚、前述の表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）としてＪＩＳ−Ｂ０６３３（２００１年）に準拠して測定を行った。また測定は定着ベルトの軸方向に対し平行方向に行い、測定箇所は画像形成前の無端ベルトの軸方向（幅方向）に沿って両端部から５０ｍｍ箇所と中央部の３箇所について周方向をそれぞれ９０°おきの４箇所の合計１２箇所とし、１２箇所の算術平均粗さ（Ｒａ）を測定し、更にその平均を求めた。尚、測定は（株）東京精密製の表面粗さ測定器サーフコム１４００Ｄを使用して行った。
【０１２３】
＜表面抵抗率の計測＞
表面抵抗率の測定はＪＩＳ−Ｋ６９１１（１９９５年）に準拠して行なった。具体的な測定装置としては、三菱化学アナリティック社製ハイレスタＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０型およびＵＲ−ＳＳ（リングプローブ）を使用した。
【０１２４】
＜画像形成装置による試験＞
・光沢ムラの発生
前記実施例および比較例で作製した無端ベルトを、図２に示す定着装置に定着ベルトとして装着し、さらに、この定着装置を図１に示す画像形成装置（富士ゼロックス社製：商品名ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ３３５０）に取り付けた。
また、定着装置中の定着ロールは、肉厚０．５ｍｍ、外径２５ｍｍの炭素鋼管の表面上に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製ＬＳＲ）を厚さ０．６ｍｍ、最外表面層として厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが一体に被覆されるよう、内径２６．２ｍｍの金型にＰＦＡチューブおよび炭素鋼管を挿入したのちＰＦＡチューブおよび炭素鋼管の隙間にシリコーンゴムを注入成型することにより成形したものを用いた。尚、ＰＦＡチューブは、ＰＦＡ（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製９５０ＨＰ−Ｐｌｕｓ）を押し出し成型し、内面をエキシマレーザーにより処理したものを用いた。
【０１２５】
用紙は富士ゼロックス製Ｃ２紙を使用し、画像密度を全面黒ベタ画像の両面印字として画像を形成し、初期（１０枚目）の画像について欠陥（光沢ムラ）の有無の評価を目視確認により行った。
○：光沢ムラは目視で確認できず
×：光沢ムラが目視で確認される
【０１２６】
・摩耗量
さらに初期の画像欠陥（光沢ムラ）の評価で問題なかったものに関して、摩耗耐久性を確認するために以下の条件で、用紙を通過させる通紙試験を行った。用紙は富士ゼロックス製Ｃ２紙を使用し、画像密度は文字画像で５％とした。画像形成装置により５００００枚の画像形成を実施し、走行終了後の定着ベルト（無端ベルト）の表面層の摩耗量を測定した。
尚、摩耗耐久性を評価する際の通紙試験に際し、定着ロールと定着ベルトとの接触域の圧力（ニップ圧力）を通常の１．５倍に増大し、また定着ベルトの内側に供給するオイル潤滑剤の量を通常の２５％として、評価条件を厳しい条件とし定着ベルトの耐摩耗性を評価した。
【０１２７】
画像形成前の定着ベルトの厚さと５００００枚の画像形成後の厚さをそれぞれ測定し、画像形成前後での厚さ変化量から摩耗量を算出した。尚、測定箇所については、定着ベルトの軸方向に沿って定着ベルトの全長５ｍｍ間隔で測定し、また周方向の測定箇所は９０°おきの４箇所とし、これらの測定値の中の最大値を表面層の最大摩耗量とした。尚、摩耗量の測定は（株）フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ＩＳＯＳＣＯＰＥ  ＭＰ３０を使用して基材層も含めた総膜厚の測定を行った。
【０１２８】
＜離型性の評価＞
前記実施例および比較例で作製した無端ベルトについて、以下の方法により離型性の評価を行なった。
前記光沢ムラの評価試験と同様に、前記実施例および比較例で作製した無端ベルトを、図２に示す定着装置に定着ベルトとして装着し、さらに、この定着装置を図１に示す画像形成装置（富士ゼロックス社製：商品名ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ３３５０）に取り付けた。
用紙は富士ゼロックス製Ｃ２紙を使用し、画像密度を全面黒ベタ画像の両面印字として２０００枚の画像を形成し、初期およびベルト表面の摩耗に伴い離型性不足によるトナーオフセットおよび用紙のベルトへの巻きつきの有無の評価を行った。
○：トナーオフセットおよび用紙巻きつき無し
×：トナーオフセットまたは用紙巻きつきの少なくとも一方が発生
【０１２９】
【表１】
2013200527.tif 000003
【０１３０】
【表２】
2013200527.tif 000004
【０１３１】
表２に示す通り、実施例１から４の無端ベルトでは比較例１から４の無端ベルトと比べ、表面層の割れ（クラック）が発生せずに４０μｍの表面層が形成され厚膜化が達成された。また、実施例１から４の無端ベルトでは比較例１から４の無端ベルトと比べ、表面粗さ（Ｒａ）が小さく表面が滑らかな表面層が形成され、また光沢ムラの画像欠陥が発生しないことが分かる。
【０１３２】
また、実施例１から４の中においても、非導電性の扁平ＰＦＡ粒子を使用した実施例１，２と導電性の扁平ＰＦＡ粒子を使用した実施例３，４とでは、少ないカーボンブラックの添加量で同等の表面抵抗率を確保され、表面粗さ（Ｒａ）がより小さく表面が滑らかな表面層が形成され、実施例１と３、実施例２と４との対比では耐摩耗性も向上することが分かる。
【符号の説明】
【０１３３】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  画像形成ユニット
１０  １次転写部
１１  感光体ドラム
１２  帯電器
１３  レーザ露光器
１４  現像器
１５  中間転写ベルト
１６  １次転写ロール
１７  ドラムクリーナ
２０  ２次転写部
２２  ２次転写ロール
２５  背面ロール
２６  給電ロール
３１  駆動ロール
３２  支持ロール
３３  張力ロール
３４  クリーニング部背面ロール
３５  中間転写ベルトクリーナ
４０  制御部
４３  画像濃度センサ
５０  用紙収容部
５１  取り出しロール
５２  搬送ロール
５３  案内部材
５５  搬送ベルト
５６  定着入口ガイド
６０  定着装置
６１  定着ロール
６２  定着ベルト
６３  ベルト走行ガイド
６４  圧力パッド
６４ｂ  高剛性パッド
６４ａ  弾性圧力パッド
６５  ホルダ
６６  ハロゲンヒータ
６７  潤滑剤塗布部材
６８  低摩擦シート
６９  温度センサ
７０  剥離補助部材
７１  基材層
７２  表面層
７３  フッ素樹脂粒子
７４  耐熱性樹脂
８０  蛇行防止部材
１００  画像形成装置
１１０  定着ベルト
１１１  定着ロール
１１２  加熱装置
１１３Ａ  ホルダ
１１３Ｂ  圧力パッド
１１４  トナー像
１１５  用紙
１７２  表面層
１７３  フッ素樹脂粒子
１７４  耐熱性樹脂
２００  定着装置
８０１  支持部
８０２  フランジ部
８０３  挿入部
【図４】
2013200527.tif 000005
【図６】
2013200527.tif 000006
【図１】
2013200527.tif 000007
【図２】
2013200527.tif 000008
【図３】
2013200527.tif 000009
【図５】
2013200527.tif 000010