(57)【要約】【課題】昇温させやすくするとともに耐久性を向上させることができる定着ベルトを提供する。【解決手段】基材層２Ｂが金属性のメッシュ部材２１を有することで、加熱手段３によってメッシュ部材２１を昇温させやすくすることができる。メッシュ部材２１を有する基材層２Ｂの屈曲性を向上させ、定着ベルト２全体の耐久性を向上させることができる。繊維状部材２１２の外径が基材層２Ｂ全体の厚さの４１．７％であり４０％以上であることで、基材層２Ｂの昇温させやすさと屈曲性とを両立させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性樹脂と、該耐熱性樹脂に埋め込まれるとともに金属部材を備えたメッシュ部材と、を有する基材層を備え、
前記耐熱性樹脂は、前記メッシュ部材の開口部に充填され、
前記メッシュ部材の最も薄い部分の厚さが、前記基材層全体の厚さの４０％以上であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
前記開口部の径が、４５μｍ以下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】
前記メッシュ部材は、繊維状部材を織ることで形成され、
前記繊維状部材の外径が、前記メッシュ部材の最も薄い部分の厚さに等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着ベルト。
【請求項４】
前記金属部材は、ステンレス、アルミニウム、銅、コバルト、金、及び、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つで構成され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】
前記耐熱性樹脂は、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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、及び、液晶ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着ベルト。
【請求項６】
シリコーンゴムによって形成された弾性層をさらに備え、
前記弾性層の厚さが２００μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着ベルト。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載された定着ベルトと、加熱手段と、加圧部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７に記載された定着装置と、画像形成手段と、を備え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、定着ベルト、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、未定着トナー画像を記録材に定着させるための定着装置として、無端状の定着ベルトを用いるものが知られている。
【０００３】
このような定着ベルトとして、基材層と弾性層との間に金属製の発熱層が形成され、電磁誘導によって発熱層が加熱されるものが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された定着ベルトでは、基材層が樹脂によって形成されるとともに、発熱層がメッシュ状に形成されることで全体の屈曲性が向上する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたような定着ベルトでは、ヒータ等の熱源を用いて熱伝達及び熱伝導によって発熱層を加熱しようとすると、基材層や弾性層が断熱層となってしまう。そのため、発熱層が昇温しにくくなってしまい、画像形成装置の起動に要する時間が長くなり、消費電力が増大してしまう。
【０００５】
そこで、基材層を薄くしたり省略したりして伝熱しやすくすると、定着ベルトの屈曲性が低下し、耐久性が低下してしまう。また、弾性層を薄くしたり省略したりすると、定着された画像にムラが生じやすくなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、昇温させやすくするとともに耐久性を向上させることができる定着ベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、上記課題を解決するために、耐熱性樹脂と、該耐熱性樹脂に埋め込まれるとともに金属部材を備えたメッシュ部材と、を有する基材層を備え、前記耐熱性樹脂は、前記メッシュ部材の開口部に充填され、前記メッシュ部材の最も薄い部分の厚さが、前記基材層全体の厚さの４０％以上であることを特徴とする定着ベルトである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の定着ベルトによれば、基材層がメッシュ部材を有するとともに、メッシュ部材の最も薄い部分の厚さが基材層全体の厚さの４０％以上であることで、昇温させやすくするとともに耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図２】前記定着装置を示す斜視図である。
【図３】前記定着装置を備えた画像形成装置の概略を示す断面図である。
【図４】前記定着装置の定着ベルトを示す断面図である。
【図５】前記定着ベルトの基材層に設けられたメッシュ部材を示す斜視図である。
【図６】前記メッシュ部材を示す正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る定着ベルトを示す断面図である。
【図８】前記定着ベルトの基材層に設けられたメッシュ部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第２実施形態においては、第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態と同じ符号を付すとともに説明を省略する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態における定着装置１０の概略構成図であり、図２は定着装置１０を示す斜視図である。
【００１２】
定着装置１０は、定着ベルト２と、加熱手段３と、加圧部材としての加圧ローラ４と、加圧パッド５と、加圧手段６と、フランジ７と、を備える。定着装置１０は、定着ベルト２と加圧ローラ４との間にニップ部Ｎを形成し、未定着トナーが堆積された記録紙Ｓを通過させることによって、トナーを記録紙Ｓに定着させるように構成されている。
【００１３】
定着ベルト２は、無端状（筒状）に形成されるとともに、両端部がフランジ７によって回転可能に支持され、加圧ローラ４に従動して回転するように構成されている。定着ベルト２の構成の詳細については後述する。
【００１４】
加熱手段３は、例えばハロゲンヒータ等の熱源であって、定着ベルト２の内側に設けられ、定着ベルト２を内側から加熱するように構成されている。また、加熱手段３は、セラミックヒータやカーボンヒータ等であってもよい。
【００１５】
加圧ローラ４は、金属ローラの外周に弾性層であるシリコーンゴム層が形成されるとともに、その表面に離型性を得るためにペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）層やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層等のフッ素樹脂層が形成されたものである。加圧ローラ４は、モータなどの駆動源からギヤなどを介して駆動力が伝達されて回転する。
【００１６】
加圧ローラ４は、例えばスプリングなどの加圧手段６によって図１に示す矢印方向に付勢され、定着ベルト２側に押し付けられて圧接している。加圧ローラ４の弾性層が押し潰されて変形することにより、定着ベルト２との間に、加圧パッド５に沿った形状のニップ部Ｎが形成されるようになっている。
【００１７】
加圧ローラ４は、中実のローラであってもよいが、熱容量が少なくする為、中空の方が好ましい。また、加圧ローラ４にも、ハロゲンヒータ等の加熱手段が設けられてもよい。
【００１８】
加圧パッド５における定着ベルト２との摺接面には、例えばダイヤモンドライクカーボン、ＰＴＦＥ、二硫化モリブデン、グラファイト等のコーティングが施されて摩擦係数が低くなっている。また、このコーティングの表面には、例えばシリコーングリースやフッ素グリース等の潤滑剤が塗布されていることが好ましく、このような潤滑剤によって定着ベルトの回転を安定化させることができる。
【００１９】
加熱手段３の周囲には、ニップ部Ｎ（特に上流側）に向けられた反射部材が設けられてもよく、定着ベルト２がニップ部Ｎ近傍において局所加熱される構成であってもよい。
【００２０】
加圧ローラ４と加熱手段３によって加熱された定着ベルト２との間に形成されたニップ部Ｎを記録紙Ｓが通過することで、未定着トナーが溶融して記録紙Ｓに定着する。
【００２１】
<上述した定着装置を用いる画像形成装置>
次に、上述した構成を用いる画像形成装置１００の構成を図３に基づいて説明する。
【００２２】
画像形成装置１００は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタある。本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
【００２３】
画像形成装置１００は、定着装置１０と、電子写真方式の画像形成手段３０と、を備える。画像形成手段３０は、ブラック用感光体ドラム３１と、マゼンタ用感光体ドラム３２と、シアン用感光体ドラム３３と、イエロー用感光体ドラム３４と、各感光体ドラム３１〜３４にそれぞれ対応したトナー現像部及び転写部と、を有する。
【００２４】
画像形成装置１００は、外部から入力された画像データに基づいて、光学系ユニット３５にて各色に対応してそれぞれの感光体ドラム３１〜３４を露光して潜像を形成し、各潜像をそれぞれのトナー現像部で顕像化する。さらに、顕在化された各トナー像を中間転写ベルト３６に転写することでカラートナー画像とし、さらに転写部３７においてこのトナー画像を搬送されてくる記録紙Ｓに転写するように構成されている。
【００２５】
記録紙Ｓは、給紙カセット３８から給紙ローラ３９にて給紙され、レジストローラ４０にてタイミングが図られて転写部３７においてカラートナー画像が転写され、定着装置１０に送られる。転写後の記録紙Ｓは、定着装置１０によって加熱加圧され、トナー像の定着処理を受ける。定着後の記録紙Ｓは、排紙ローラ４１にて装置外部の排紙トレイ４２へ排出される。
【００２６】
＜定着ベルト＞
次に、定着ベルト２の詳細について説明する。本実施形態の定着ベルト２は、断面図である図４に示すように、内側から順に、摺動層２Ａと、基材層２Ｂと、弾性層２Ｃと、離型層２Ｄと、を有している。
【００２７】
摺動層２Ａは、例えばカーボンブラックを分散させたＰＴＦＥによって形成されており、加圧パッド５やフランジ７との間の摩擦を低減するとともに、加熱手段３からの輻射熱を吸収しやすいように構成されている。摺動層２Ａの厚さは、例えば１５μｍとされている。
【００２８】
基材層２Ｂは、メッシュ部材２１と、耐熱性樹脂２２と、を有し、耐熱性樹脂２２にメッシュ部材２１が埋め込まれている。本実施形態ではメッシュ部材２１の内側及び外側の面が耐熱性樹脂２２によって覆われているものとするが、メッシュ部材２１は少なくとも一面側が耐熱性樹脂によって覆われていればよく、他面は露出していてもよい。さらに、メッシュ部材２１の後述する開口部２１１にも耐熱性樹脂２２が充填されている。基材層２Ｂ全体の厚さは、例えば６０μｍとされている。
【００２９】
メッシュ部材２１は、図５に示すように、複数の繊維状部材２１２によって網目状に構成されている。即ち、メッシュ部材２１は、所定方向に延びる複数の繊維状部材２１２Ａと、この所定方向に略直交する方向に延びる複数の繊維状部材２１２Ｂと、を織ることによって形成され、正方形状の開口部２１１が形成されている。
【００３０】
尚、繊維状部材２１２Ａと繊維状部材２１２Ｂとの交差角度は任意であればよく、隣り合う繊維状部材２１２同士の間隔は一定でなくてもよい。即ち、開口部２１１は平行四辺形状であればよく、長方形状であってもよいし菱形状であってもよい。
【００３１】
繊維状部材２１２は、例えばステンレス、アルミニウム、銅、コバルト、金、及び、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つで構成された金属部材によって断面円形状に形成されるものとするが、その断面形状は任意である。また、繊維状部材２１２は、例えば耐熱性樹脂を芯材としてその外側に金属部材による被覆が施されていてもよい。
【００３２】
金属部材は、熱伝導性の高い金属で構成されていればよく、上記以外の金属で構成されていてもよいし、上記の金属やその他の金属を適宜に組み合わせた合金で構成されていてもよい。
【００３３】
繊維状部材２１２の外径は、例えば２５μｍとされている。即ち、メッシュ部材２１の最も薄い部分の厚さが２５μｍとされている。尚、上記のように繊維状部材２１２が金属部材による被覆を有する場合、その外径は、金属部材を含むものとする。また、繊維状部材２１２の断面が円形以外の形状に形成される場合、その外径は、定着ベルト２の厚さ方向の寸法であるものとする。
【００３４】
メッシュ部材２１は、図６に示すように、その開口部２１１の径、即ち、開口部２１１の対角線の長さＬ１が例えば３６．５μｍとされている。尚、開口部２１１が正方形以外の平行四辺形状となる場合、その径は、長い方の対角線の長さであるものとする。
【００３５】
耐熱性樹脂２２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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、及び、液晶ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一つである。
【００３６】
耐熱性樹脂２２は、充分な機械的強度及び耐熱性を有するものであればよく、上記以外の樹脂であってもよいし、上記の樹脂やその他の樹脂が適宜に組み合わされたものであってもよい。
【００３７】
本実施形態において、メッシュ部材占有率（繊維状部材２１２の外径／基材層２Ｂ全体の厚さ）は、４１．７％とされている。また、メッシュ部材２１は、互いに交差する２本の繊維状部材２１２Ａ、２１２Ｂが重なる位置において最も厚くなっており、この厚さの基材層２Ｂ全体の厚さに対する割合（最厚部占有率）は、８３．３％とされている。
【００３８】
最厚部占有率は、９０％以下であることが好ましく、９５％以下であることがより好ましい。最厚部占有率が高すぎると、耐熱性樹脂２２のうちメッシュ部材２１と重なる部分が薄くなってしまい、基材層２Ｂの屈曲性が低下してしまうとともに、屈曲時においてこの重なる部分をメッシュ部材２１が突き破ってしまう可能性がある。
【００３９】
弾性層２Ｃは、例えばシリコーンゴム等の弾性部材を有して形成され、その厚さが例えば２５０μｍとされている。弾性層２Ｃが形成されていることで、未定着画像を押しつぶして定着する際に、定着ベルトの表面の微細な凹凸を吸収し、この凹凸が転写されてしまうことを抑制することができる。
【００４０】
離型層２Ｄは、例えばＰＦＡ樹脂層やＰＴＦＥ樹脂層等のフッ素樹脂層によって形成され、トナーが付着しないようになっている。離型層の厚さは、例えば３０μｍとされている。
【００４１】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
【００４２】
即ち、定着ベルト２の基材層２Ｂが金属性のメッシュ部材２１を有することで、このようなメッシュ部材が基材層と別に設けられる構成と比較して、加熱手段３によってメッシュ部材２１を昇温させやすくすることができる。従って、このような定着ベルト２を備える定着装置１０が設けられた画像形成装置１００において、起動に要する時間を短縮し、消費電力を低減することができる。
【００４３】
さらに、メッシュ部材２１は高い屈曲性を有し、メッシュ部材２１を有する基材層２Ｂの屈曲性を向上させ、定着ベルト２全体の耐久性を向上させることができる。このとき、繊維状部材２１２の外径が２５μｍであるとともに基材層２Ｂの厚さが６０μｍである、即ち、繊維状部材２１２の外径が基材層２Ｂ全体の厚さの４１．７％であり、４０％以上であることで、定着ベルト２の昇温させやすさと屈曲性とを両立させることができる。
【００４４】
また、メッシュ部材２１の開口部２１１に耐熱性樹脂２２が充填されていることで、基材層２Ｂの表面を平滑化することができ、定着される画像にムラが生じることを抑制することができる。さらに、耐熱性樹脂で構成された層にメッシュ部材を重ねる構成と比較して、メッシュ部材２１と耐熱性樹脂２２との密着性を向上させ、一体感を向上させることができ、層同士を接着する部材を省略することができる。
【００４５】
また、基材層２Ｂにメッシュ部材２１が設けられていることで、熱源を用いた加熱手段３とすることができ、電磁誘導方式の加熱手段を用いる場合と比較して、定着装置１０の構成を簡単化することができる。
【００４６】
また、メッシュ部材２１の開口部２１１の径が３６．５μｍであり、４５μｍ以下であることで、定着ベルトの外側表面を略均一な温度とするようにメッシュ部材２において伝熱させることができ、定着ムラを抑制して高画質化することができる。さらに、開口部２１１に耐熱性樹脂２２を充填する際に基材層２Ｂを平坦に形成しやすくすることができる。
【００４７】
また、繊維状部材２１２を織ることによってメッシュ部材２１が形成されていることで、メッシュ部材２１を屈曲させた際に、互いに交差する繊維状部材２１２Ａと繊維状部材２１２Ｂとがずれることができ、屈曲性をさらに向上させることができる。さらに、基材層２Ｂに面内方向の張力を加えた際に、メッシュ部材２１が伸び変形することができ、定着ベルト２の耐久性をさらに向上させることができる。
【００４８】
また、繊維状部材２１２が、ステンレス、アルミニウム、銅、コバルト、金、及び、銀からなる群より選ばれる少なくとも一つで構成された金属部材で形成されることで、メッシュ部材２１の熱伝導性を向上させ、基材層２Ｂを昇温させやすくすることができる。これらの中でも金属部材がステンレス又はアルミニウムで構成されていることが、低コストで製作可能であるという点で特に好ましい。
【００４９】
また、耐熱性樹脂２２がポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、及び、液晶ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一つであることで、定着ベルト２を定着温度まで加熱しても、基材層２Ｂが充分な機械的強度及び耐熱性を有することができる。これらの中でも、耐熱性樹脂がポリイミドであることが、高い機械的強度及び耐熱性を有するとともに、良好な寸法安定性を有する点で特に好ましい。耐熱樹脂が良好な耐熱性を有していれば、定着ベルトが伸びにくくなり、定着時のスリップを抑制することができる。
【００５０】
また、弾性層２Ｃがシリコーンゴムによって形成されるとともにその厚さが２５０μｍであり、２００μｍ以上であることで、定着ベルト２の表面に凹凸が形成されていても、この凹凸を吸収するように記録紙Ｓに圧力を加えることができ、定着ムラを抑制して高画質化することができる。
【００５１】
〔第２実施形態〕
第２実施形態の定着装置は、定着ベルト８を有し、第１実施形態と同様の画像形成装置１００に設けられるものである。
【００５２】
定着ベルト８は、図７に示すように、内側から順に、摺動層８Ａと、第１の基材層８Ｂと、第２の基材層８Ｃと、弾性層８Ｄと、離型層８Ｅと、を有している。基材層８Ｂ、８Ｃは、第１実施形態の基材層２Ｂと同様に、メッシュ部材８１と耐熱性樹脂８２とを有し、摺動層８Ａ、弾性層８Ｄ及び離型層８Ｅは、それぞれ、第１実施形態の摺動層２Ａ、弾性層２Ｃ及び離型層２Ｄと同様の構成を有している。
【００５３】
第１の基材層８Ｂの繊維状部材８１Ａと、第２の基材層８Ｃの繊維状部材８１Ｂと、は、図８に示すように、互いに交差する方向に延びている。即ち、図８の紙面奥側に設けられた繊維状部材８１Ａが上下及び左右に延びているのに対し、紙面手前側に設けられた繊維状部材８１Ｂが上下方向から約４５°傾いた方向に延びている。尚、この傾きの角度は適宜に設定されていればよい。
【００５４】
このような本実施形態によれば、前記第１実施形態と略同様の効果を奏することができる。さらに、２つの基材層８Ｂ、８Ｃが形成されていることで、定着ベルト８の屈曲性をさらに向上させることができ、耐久性を向上させることができる。繊維状部材８１Ａと繊維状部材８１Ｂとが互いに交差する方向に延びていることで、定着ベルト８において、異なる方向への曲げに対して屈曲性を向上させることができる。
【００５５】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００５６】
例えば、前記第１実施形態では、繊維状部材２１２の外径が基材層２Ｂ全体の厚さの４１．７％であるものとしたが、この割合は４０％以上であればよい。このようにすれば、前記第１実施形態と同様に、定着ベルトを昇温させやすくすることができる。一方、この割合が低すぎると、定着ベルトを昇温させにくくなってしまう。また、繊維状部材２１２の外径が基材層２Ｂ全体の厚さの４２％以上であることがより好ましい。
【００５７】
また、前記第１実施形態では、繊維状部材２１２を織ることでメッシュ部材２１が形成されるものとしたが、メッシュ部材は開口部を有して網目状に形成されていればよい。例えば、１枚のシート状の部材に複数の開口部が形成されたメッシュ部材としてもよく、開口部の形状は任意である。このような構成によれば、例えばシート部材に孔開け加工することによって容易にメッシュ部材を製造することができる。
【００５８】
このようにシート状のメッシュ部材とする場合、このメッシュ部材の最も薄い部分の厚さが基材層２Ｂ全体の厚さの４０％以上であればよい。
【００５９】
尚、開口部の形状が三角形状である場合、その径は、頂点と対向する辺との間の距離のうち最も長いものとする。また、開口部の形状が、ｎが５以上のｎ角形状である場合、その径は、対角線のうち最も長いものの長さとする。
【００６０】
また、前記第１実施形態では、メッシュ部材２１の開口部２１１の径が３６．５μｍであるものとしたが、この径が４５μｍ以下であれば、前記第１実施形態と同様に、定着される画像を高画質化するとともに基材層２Ｂを平坦に形成しやすくすることができる。また、メッシュ部材２１の開口部２１１の径は、４２μｍ以下であることがより好ましい。
【００６１】
また、メッシュ部材２１の開口部２１１の径は、２０μｍ以上であることが好ましく、開口部２１１の径を小さくしすぎないことで、メッシュ部材２１を容易に作製することができる。また、開口部２１１の径は２５μｍ以上であることがより好ましい。開口部の径が小さすぎると、繊維状部材２１２を織る際に必要な張力が大きくなってしまう。
【００６２】
また、開口部２１１の径は４５μｍよりも大きくてもよく、定着される画像の画質が多少低下するものの、メッシュ部材の密度を低くすることで、繊維状部材２１２を織る際に必要な張力を低下させることができ、メッシュ部材を容易に作製することができる。
【００６３】
また、前記第１実施形態では、弾性層２Ｃがシリコーンゴムによって形成されるものとしたが、弾性層２Ｃは、充分な弾性を有する部材で形成されていればよい。また、弾性層２Ｃの厚さが２５０μｍであるものとしたが、この厚さが２００μｍ以上であれば、前記第１実施形態と同様に、定着ムラを抑制して高画質化することができる。また、弾性層２Ｃの厚さは、２４０μｍ以上であることがより好ましい。
【００６４】
また、弾性層２Ｃの厚さは、３００μｍ以下であることが好ましい。弾性層２Ｃを厚くしすぎないことで、基材層２Ｂから記録紙Ｓに熱を伝えやすくすることができる。また、弾性層２Ｃの厚さは、２８０μｍ以下であることがより好ましい。弾性層２Ｃが厚すぎると、基材層２Ｂから記録紙Ｓに熱を伝えにくくなってしまう。
【００６５】
また、弾性層２Ｃの厚さは２００μｍ未満であってもよく、定着される画像の画質が多少低下するものの、基材層２Ｂにおける熱を記録紙Ｓに伝熱しやすくすることができ、加熱手段３の消費電力を低減することができる。
【００６６】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【００６７】
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではない。それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００６９】
下記表１に示すような基材層の構成、繊維状部材の外径、開口部の径、基材層全体の厚さ、及び、弾性層の厚さを有する実施例１〜６及び比較例１〜３の定着ベルトを作製し、各種特性を評価した。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
＜定着ベルトの作製方法＞
これらの定着ベルトの作製方法について説明する。
【００７２】
実施例１〜６及び比較例１の定着ベルトでは、まず、ステンレス製の繊維状部材によって構成された円筒状のメッシュ部材の内側に型部材を挿入した。次に、型部材を回転させつつポリイミドワニス（宇部興産製）を外側からスプレー塗装によって塗工し、塗装後も回転を継続させることで、ポリイミドワニスをメッシュ部材の開口部に充填するとともにポリイミドワニスによってメッシュ部材全体を覆った。
【００７３】
次に、基材層を３５０℃で焼成してイミド化し、内径３０ｍｍかつ長さ３６０ｍｍの基材層を形成した。基材層から型部材を取り外し、基材層の外周面にシリコーンゴム（東レ・ダウコーニング社製）をスプレー塗工することで弾性層を形成した。さらに、弾性層の外周面にプライマー（東レ・ダウコーニング社製）を塗布するとともに、ＰＦＡチューブ（クラボウ社製）を被膜して２００℃で３０分乾燥させることで離型層を形成した。
【００７４】
さらに、基材層の内周面にカーボンブラックを分散させたＰＴＦＥ膜をスプレー塗工し、１５μｍの摺動層を形成した。
【００７５】
一方、比較例２の定着ベルトでは、ポリイミド（ＰＩ）によって形成された厚さ５０μｍの円筒状部材の外周面に無電解メッキによってニッケル（Ｎｉ）層を１０μｍ積層し、実施例１〜６及び比較例１と同一の内径及び長さを有する基材層を形成した。次に、実施例１〜６及び比較例１と同様の工法によって、弾性層、離型層、及び摺動層を形成した。
【００７６】
また、比較例３の定着ベルトでは、ニッケルによって形成された厚さ２９μｍの円筒状部材の外周面に無電解メッキによって銅（Ｃｕ）層を１０μｍ積層し、さらにその外周面に酸化防止膜としてニッケル層を１μｍ堆積した。このようにして実施例１〜６及び比較例１と同一の内径及び長さを有する基材層を形成した。次に、実施例１〜６及び比較例１と同様の工法によって、弾性層、離型層、及び摺動層を形成した。
【００７７】
＜耐久性の評価＞
実施例１〜６及び比較例１〜３の定着ベルトを（株）リコー製複写機ＲＩＣＯＨＭＰＣ４５０３の定着ユニットに用い、４０００００枚の記録紙を通紙した際の耐久性について評価した。この結果を表２に示す。
【００７８】
【表２】
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【００７９】
メッシュ部材を有する実施例１〜６、比較例１の定着ベルト、及び、基材層が金属のみで形成された比較例３の定着ベルトでは、４０００００枚の記録紙を通紙しても異常は発生せず、耐久性が良好となった。一方、ポリイミドの外側にニッケル層が形成された比較例２の定着ベルトでは、１００００枚の記録紙を通紙した際にニッケル膜にひび割れた生じ、耐久性が不良となった。従って、比較例２の定着ベルトについては、以下の評価を全て実施することができなかった。
【００８０】
＜昇温時間の評価＞
実施例１〜６及び比較例１〜３の定着ベルトを上述の定着ユニットに用い、加熱手段としてのハロゲンヒータによって加熱した際の定着ベルト表面の温度及び昇温時間を測定した。より詳細には、ニップ部に対向する部分における離型層表面の温度を放射温度計によって測定するとともに、この温度が２３℃から１２０℃までになるまでの経過時間を測定した。この結果を表３に示す。
【００８１】
【表３】
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【００８２】
メッシュ部材占有率が４０％以上である実施例１〜６の定着ベルトでは、昇温時間は２．６秒以下と充分に短くなった。一方、メッシュ部材占有率が３８．５である比較例１の定着ベルトでは、昇温時間が３．３秒と長くなった。また、基材層が金属のみで構成された比較例３の定着ベルトでは、昇温時間が２．８秒と比較的長くなった。
【００８３】
＜画質の評価＞
実施例１〜６及び比較例１〜３の定着ベルトを上述の定着ユニットに用いるとともに、記録紙全体に未定着トナーを堆積させ、この未定着トナーを定着させた際の画質を評価した。この結果を表４に示す。
【００８４】
【表４】
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【００８５】
メッシュ部材の開口部の径が４５μｍ以下かつ弾性層の厚さが２００μｍ以上である実施例１〜４及び比較例１の定着ベルト、並びに、基材層が金属のみで構成された比較例３の定着ベルトでは、良好な画質となった。一方、開口部の径が５４．４μｍである実施例５の定着ベルトでは、定着された画像に光沢ムラが生じた。また、弾性層の厚さが１５０μｍである実施例６の定着ベルトでは、定着された画像にゆず肌状のムラが生じた。
【符号の説明】
【００８６】
１０        定着装置
２          定着ベルト
２Ｂ        基材層
２１        メッシュ部材
２２        耐熱性樹脂
２１１      開口部
２１２      繊維状部材
２Ｃ        弾性層
３          加熱手段
４          加圧ローラ（加圧部材）
３０        画像形成手段
１００      画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００５−１８９４０４号公報
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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