特許 7009901 定着ベルト、定着装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-01-26

(54)【発明の名称】定着ベルト、定着装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20220119BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017197593

(22)【出願日】2017-10-11

(65)【公開番号】P2019070771

(43)【公開日】2019-05-09

【審査請求日】2020-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100155620

【弁理士】

【氏名又は名称】木曽 孝

(72)【発明者】

【氏名】向山 泉

(72)【発明者】

【氏名】植村 直子

(72)【発明者】

【氏名】松島 朝夫

【審査官】藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０８４６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０８５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４２８９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／２０

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

耐熱性樹脂製の基層と、前記基層の上に配置された耐熱性の弾性材料製の中間層と、前記中間層の上に配置されたフッ素樹脂製の表層と、を有する定着ベルトであって、
前記表層の表面には、周期的に形成された複数の凸部が配置されており、
前記複数の凸部は、以下の式（１）および式（２）を満たす、
定着ベルト。
０．３≦ａ≦５．０ （１）
１．５≦ｂ／ａ≦５．０ （２）
（式（１）において、ａは、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）であり、ｂは、頂点の高さ（μｍ）である。）

【請求項2】

周期的に形成された前記複数の凸部は、さらに、以下の式（３）および式（４）を満たす、請求項１に記載の定着ベルト。
０．５≦ａ≦２．０ （３）
２．０≦ｂ／ａ≦３．５ （４）

【請求項3】

前記耐熱性樹脂は、ポリイミドであり、
前記弾性材料は、シリコーンゴムであり、
前記複数の凸部は、前記表層の表面の全体に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の定着ベルト。

【請求項4】

前記フッ素樹脂は、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂である、請求項１～３のいずれか一項に記載の定着ベルト。

【請求項5】

無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを軸支する二以上のローラと、
前記定着ベルトを加熱するための加熱装置と、
前記定着ベルトを介して前記二以上のローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置される加圧ローラと、を有し、
前記加圧ローラの外径は、５０ｍｍ以上であり、
前記定着ベルトは、請求項１～４のいずれか一項に記載の定着ベルトである、
定着装置。

【請求項6】

前記定着ベルトは、前記二以上のローラによって、張力が４５Ｎ以下となるように軸支されている、請求項５に記載の定着装置。

【請求項7】

記録媒体上に電子写真方式によって形成された未定着のトナー画像を加熱および加圧によって前記記録媒体に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、
前記定着装置は、請求項５または６に記載の定着装置である、
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、定着装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複写機やレーザービームプリンターなどを含む電子写真方式の画像形成装置には、加熱された定着ベルトを、未定着のトナー画像を担持している転写材に当接させて、トナー画像を転写材に定着させる定着装置が採用されている。このような定着装置として、定着ベルトと、加熱ローラを含み、定着ベルトを軸支する二以上のローラと、を有するものが知られている。定着ベルトは、熱容量が比較的小さいため、トナー画像を転写材に定着させることに優れており、画像形成の高速化に寄与する。

【0003】

このような定着装置では、上加圧部材（ローラ）および下加圧部材（ローラ）上の定着ベルトが作るニップの出口曲率を大きくしたり、定着ベルト表面に対する記録媒体の離型性を向上させることにより、定着ベルトと、記録媒体との分離性を向上させている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

特許文献１には、基材層と、弾性層と、表面層と、を含む３層構造の定着ベルトが記載されている。また、表面層の材料として、離型性の観点から、フッ素樹脂が最も好ましいことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－１０８５４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、画像形成装置における印刷速度を速めるには、連続して印刷することによる熱損失の補填のため、上加圧部材および下加圧部材を大型化して熱容量を増加させる必要である。上加圧部材および下加圧部材の大型化は、出口側の曲率の低下を意味する。また、定着ベルトの表面層に使用している離型効果を促すフッ素樹脂材料中の不純物の割合は、非常に小さいため、さらなる不純物の低減による離型性の向上は困難と考えられる。

【0007】

また、特許文献１のように、表面層の材料にフッ素樹脂を使用した場合、表面層の非粘着性は、表面層の表面に配置されたフルオロ基の数によって決まる。しかし、上述したように、フッ素樹脂中には、フルオロ基以外の不純物はほぼ含まれていないため、フッ素樹脂の改質による非粘着化は困難であると考えられる。

【0008】

本発明は、高い分離性を有する定着ベルトおよびこの定着ベルトを備えた定着装置および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】

【0009】

本発明は、上記の課題を解決するための一手段としての定着ベルトは、耐熱性樹脂製の基層と、前記基層の上に配置された耐熱性の弾性材料製の中間層と、前記中間層の上に配置された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製の表層と、を有する定着ベルトであって、
前記表層の表面には、周期的に形成された複数の凸部が配置されており、
前記複数の凸部は、以下の式（１）および式（２）を満たす。
０．３≦ａ≦５．０ （１）
１．５≦ｂ／ａＢ≦５．０ （２）
（式（１）において、ａは、隣接する２つの頂点の頂点間距離（μｍ）であり、ｂは、頂点の高さ（μｍ）である。）

【0010】

また、本発明は、上記の課題を解決するための他の手段としての定着装置は、無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを軸支する二以上のローラと、前記定着ベルトを加熱するための加熱装置と、前記定着ベルトを介して前記二以上のローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置される加圧ローラと、を有し、前記加圧ローラに付勢される前記ローラの外径は、５０ｍｍ以上であり、前記定着ベルトは、本発明に係る定着ベルトである。

【0011】

また、本発明は、上記の課題を解決するための他の手段としての画像形成装置は、記録媒体上に電子写真方式によって形成された未定着のトナー画像を加熱および加圧によって前記記録媒体に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、前記定着装置は、本発明に係る定着装置である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、高い分離性を有する定着ベルトおよびこの定着ベルトを備えた定着装置および画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。

【図3】図３Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態における定着ベルトの構成を示す図である。

【図4】図４Ａ、Ｂは、凸部の配置の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施の形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。

【0015】

（画像形成装置の構成）
図１は、画像形成装置１０の構成を示す図である。図２は、定着装置６０の構成を示す図である。

【0016】

図１に示されるように、画像形成装置１０は、画像読み取り部２０と、画像形成部３０と、中間転写部４０と、定着装置６０と、記録媒体搬送部８０と、を有する。

【0017】

画像読み取り部２０は、原稿Ｄから画像を読み取り、静電潜像を形成するための画像データを得る。画像読み取り部２０は、給紙装置２１と、スキャナー２２と、ＣＣＤセンサー２３と、画像処理部２４と、を有する。

【0018】

画像形成部３０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応する四つの画像形成ユニット３１を含む。画像形成ユニット３１は、感光体ドラム３２と、帯電装置３３と、露光装置３４と、現像装置３５と、クリーニング装置３６と、を有する。

【0019】

感光体ドラム３２は、例えば、光導電性を有する負帯電型の有機感光体である。帯電装置３３は、感光体ドラム３２を帯電させる。帯電装置３３は、例えば、コロナ帯電器である。帯電装置３３は、帯電ローラや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム３２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３４は、帯電した感光体ドラム３２に光を照射して静電潜像を形成する。露光装置３４は、例えば、半導体レーザーである。現像装置３５は、静電潜像が形成された感光体ドラム３２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３５は、例えば、電子写真方式の画像形成装置における公知の現像装置である。クリーニング装置３６は、感光体ドラム３２の残留トナーを除去する。ここで、「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。

【0020】

トナーは、公知のトナーを用いることができる。トナーは、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。一成分現像剤は、トナー粒子から構成される。また、二成分現像剤は、トナー粒子およびキャリア粒子から構成される。トナー粒子は、トナー母体粒子およびその表面に付着したシリカなどの外添剤から構成される。トナー母体粒子は、例えば、結着樹脂、着色剤およびワックスから構成される。

【0021】

中間転写部４０は、一次転写ユニット４１と、二次転写ユニット４２と、を含む。

【0022】

一次転写ユニット４１は、中間転写ベルト４３と、一次転写ローラ４４と、バックアップローラ４５と、複数の第１支持ローラ４６と、クリーニング装置４７と、を有する。中間転写ベルト４３は、無端状のベルトである。中間転写ベルト４３は、バックアップローラ４５および第１支持ローラ４６によって張架される。中間転写ベルト４３は、バックアップローラ４５および第１支持ローラ４６の少なくとも一つのローラが回転駆動することにより、無端軌道上を一方向に一定速度で走行する。

【0023】

二次転写ユニット４２は、二次転写ベルト４８と、二次転写ローラ４９と、複数の第２支持ローラ５０と、を有する。二次転写ベルト４８は、無端状のベルトである。二次転写ベルト４８は、二次転写ローラ４９および第２支持ローラ５０によって張架される。

【0024】

図２に示されるように、定着装置６０は、定着ベルト６１と、ローラ（加熱ローラ６２および第１加圧ローラ６３）と、第２加圧ローラ（加圧ローラ）６４と、ヒータ（加熱装置）６５、６６と、第１温度センサー６７と、第２温度センサー６８と、気流分離装置６９と、案内板７０と、案内ローラ７１と、を有する。

【0025】

定着ベルト６１は、基層６１ａと、弾性層６１ｂと、表層６１ｃとがこの順番で積層されている（図３参照）。定着ベルト６１は、基層６１ａを内側とし、表層６１ｃを外側にした状態で、二以上のローラに軸支されている。本実施の形態では、定着ベルト６１は、加熱ローラ６２と第１加圧ローラ６３とによって軸支される。定着ベルト６１の張力は、４５Ｎ以下であることが好ましい。定着ベルト６１の張力が４５Ｎ超の場合、第１加圧ローラ６３が破損してしまうおそれがある。定着ベルト６１の張力は、例えば４３Ｎである。本実施の形態の特徴の一つは、定着ベルト６１であるため、定着ベルト６１の詳細な説明は後述する。

【0026】

加熱ローラ６２は、回転自在なアルミニウム製のスリーブと、その内部に配置されたヒータ６５と、を有する。第１加圧ローラ６３は、例えば、回転自在な芯金と、その外周面上に配置された弾性層と、を有する。

【0027】

第２加圧ローラ６４は、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３に対向して配置されている。第２加圧ローラ６４は、例えば、回転自在なアルミニウム製のスリーブと、当該スリーブ内に配置されるヒータ６６と、を有する。第２加圧ローラ６４は、第１加圧ローラ６３に対して接近、離間自在に配置されており、第１加圧ローラ６３に対して接近したときに、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３の弾性層を押圧し、定着ベルト６１との接触部である定着ニップ部を形成する。第２加圧ローラ６４の外径は、５０ｍｍ以上であること好ましい。第２加圧ローラ６４の外径が５０ｍｍ未満である場合、ローラの熱容量を確保することができず、画像形成装置１０の印刷速度を高めることができない。

【0028】

第１温度センサー６７は、加熱ローラ６２によって加熱された定着ベルト６１の温度を検出するための装置である。また、第２温度センサー６８は、第２加圧ローラ６４の外周面の温度を検出するための装置である。

【0029】

気流分離装置６９は、定着ベルト６１の移動方向の下流側から定着ニップ部に向けて気流を生じさせて、定着ベルト６１からの記録媒体Ｓの分離を促すための装置である。

【0030】

案内板７０は、未定着のトナー画像を有する記録媒体Ｓを定着ニップ部に案内するための部材である。案内ローラ７１は、トナー画像が定着された記録媒体を定着ニップ部から画像形成装置１０外へ案内するための部材である。

【0031】

図１の説明に戻る。記録媒体搬送部８０は、三つの給紙トレイユニット８１および複数のレジストローラ対８２を有する。給紙トレイユニット８１には、坪量やサイズなどに基づいて識別された記録媒体（本実施の形態では規格紙、特殊紙など）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。レジストローラ対８２は、所期の搬送経路を形成するように配置されている。

【0032】

このような画像形成装置１０では、記録媒体搬送部８０により送られてきた記録媒体Ｓに、画像読み取り部２０で取得された画像データに基づいて、中間転写部４０で記録媒体Ｓにトナー画像が形成される。中間転写部４０でトナー画像が形成された記録媒体Ｓは、定着装置６０に送られる。

【0033】

定着装置６０における定着ベルト６１は、所定の速度で回転駆動し、例えば、第１温度センサー６７によるフィードバック制御によりヒータ６５によって所望の温度（例えば１９０℃）に加熱される。第２加圧ローラ６４は、例えば第２温度センサー６８によるフィードバック制御によりヒータ６６によって所望の温度（例えば１８０℃）に加熱される。そして、第２加圧ローラ６４は、記録媒体Ｓの到着に合わせて、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３の外周面を付勢し、定着ニップ部を形成する。

【0034】

一方で、未定着のトナー画像を担持する記録媒体Ｓは、案内板７０に案内されながらニップ部に案内される。そして、定着ベルト６１が記録媒体Ｓに密着することによって、未定着のトナー画像は、速やかに記録媒体Ｓに定着される。また、記録媒体Ｓは、定着ニップ部の下流端で、気流分離装置６９からの気流を受ける。このため、記録媒体Ｓの定着ベルト６１からの分離が促進される。定着ベルト６１から分離した記録媒体は、案内ローラ７１により、画像形成装置１０外に向けて案内される。

【0035】

（定着ベルトの構成）
次に、定着ベルト６１について詳細に説明する。図３Ａは、定着ベルト６１の斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａに示される領域Ａの拡大図である。

【0036】

図３Ａ、Ｂに示されるように、定着ベルト６１は、基層６１ａと、弾性層６１ｂと、表層６１ｃと、を有する。また、定着ベルト６１において、基層６１ａは内側に位置し、表層６１ｃは外側に位置する。

【0037】

基層６１ａは、耐熱性樹脂製である。耐熱性樹脂は、定着ベルト６１の使用温度の範囲内において変性および変形を生じない樹脂から適宜に選択できる。耐熱性樹脂の例には、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、ポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンが含まれる。耐熱性樹脂は、耐熱性の点から、ポリイミドが好ましい。耐熱性樹脂は、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。

【0038】

ポリイミドは、その前駆体であるポリアミド酸を２００℃以上温度で加熱すること、または触媒を用いて、ポリアミド酸を脱水・環化（イミド化）反応を進めることによって得ることができる。ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを溶媒に溶解し、混合・加熱による重縮合反応によって製造してもよいし、市販品を用いてもよい。ジアミン化合物およびテトラカルボン酸二無水物の例には、特開２０１３－２５１２０号公報の段落０１２３～０１３０に記載の化合物が含まれる。

【0039】

基層６１ａは、本実施の形態の効果が得られる範囲において、耐熱性樹脂以外の成分をさらに含んでいてもよい。たとえば、基層６１ａの材料は、他の樹脂成分をさらに含んでいてもよい。基層６１ａの材料における耐熱性樹脂の含有量は、成形性などの観点から、４０～１００体積％であることが好ましい。

【0040】

弾性層６１ｂは、弾性材料製である。弾性層６１ｂの材料（弾性材料）の例には、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー、ゴム材料などの弾性樹脂材料が含まれる。弾性材料は、シリコーンゴムが好ましい。

【0041】

シリコーンゴムの例には、ポリオルガノシロキサンまたはその加熱硬化物、および、特開２００９－１２２３１７号公報に記載された付加反応型シリコーンゴムが含まれる。ポリオルガノシロキサンの例には、特開２００８－２５５２８３号公報の段落００２９に記載された両末端がトリメチルシロキサン基で封鎖され、側鎖にビニル基を有するジメチルポリシロキサンが含まれる。シリコーンゴムは、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。

【0042】

弾性層６１ｂの厚さは、例えば、伝熱性および弾性を十分に発現させる観点から、３０～４００μｍであることが好ましく、５０～３００μｍであることがより好ましく、１００～２５０μｍであることがさらに好ましい。

【0043】

弾性層６１ｂは、本実施の形態の効果が得られる範囲において、弾性樹脂材料以外の成分をさらに含んでいてもよい。たとえば、弾性材料は、弾性層の伝熱性を高めるための伝熱性のフィラーをさらに含んでいてもよい。フィラーの材料の例には、シリカ、金属シリカ、アルミナ、亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、カーボンおよび黒鉛が含まれる。フィラーの形態は、限定されず、例えば、球状粉末、不定形粉末、扁平粉末または繊維である。

【0044】

弾性材料における弾性樹脂材料の含有量は、６０～１００体積％であることが好ましく、７５～１００体積％であることがより好ましく、８０～１００体積％であることがさらに好ましい。

【0045】

表層６１ｃは、トナーに対する適度な離型性を有する。表層６１ｃは、定着時に記録媒体Ｓに当接する定着ベルト６１の外表面に位置する。表層６１ｃの材料は、フッ素樹脂である。より具体的には、表層６１ｃの材料は、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）が好ましい。

【0046】

表層６１ｃの表面には、複数の凸部が周期的に配置されている。本実施の形態に係る定着ベルト６１は、表層６１ｃの表面に配置された複数の凸部により、記録媒体Ｓとの高い分離性を実現する。凸部の形状は、表層６１ｃに離型性を付与できれば適宜設計できる。凸部の形状は、四角錐であってもよいし、三角錐であってもよいし、円錐であってもよい。本実施の形態では、凸部の形状は、生産性の観点から、四角錐が好ましい。

【0047】

複数の凸部は、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）をａとし、頂点の高さ（μｍ）をｂとした場合に、以下の式（１）および式（２）を満たす。
０．３≦ａ≦５．０ （１）
１．５≦ｂ／ａ≦５．０ （２）

【0048】

ここで、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａが０．３μｍ未満の場合、記録媒体Ｓと表層６１ｃとの接触面積が大きくなってしまい、高い分離性が得られない。一方、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａが５．０μｍ超の場合、隣接する凸部間に記録媒体Ｓが入り込んでしまい、高い分離性が得られない。

【0049】

また、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａに対する頂点の高さ（μｍ）ｂが１．５未満の場合、隣接する凸部間に記録媒体Ｓが入り込んでしまい、高い分離性が得られない。一方、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａに対する頂点の高さ（μｍ）ｂが５．０超ｂの場合、凸部の形状が保持しづらくなり、高い分離性が得られない。

【0050】

また、複数の凸部は、さらに、以下の式（３）および式（４）を満たすことが好ましい。
０．５≦ａ≦２．０ （３）
２．０≦ｂ／ａ≦３．５ （４）

【0051】

複数の凸部が上記式（３）および式（４）を満たすことにより、さらに表層６１ｃと、記録媒体Ｓとの分離性を高めることができる。

【0052】

隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａおよび頂点の高さ（μｍ）ｂは、表層６１ｃの１ｍｍ^２あたりで５０％の割合で、上記（１）～（４）を満たせば良く、表層６１ｃの１ｍｍ^２あたりで８０％の割合で、上記（１）～（４）を満たせばより好ましい。隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａは、まずＳＥＭで１００００倍のＳＥＭ画像データを準備する。次いで、表層６１ｃの１ｍｍ^２に含まれる複数の凸部を検出する。次いで、隣接する２つの凸部の頂点間距離を求めた。また、頂点の高さ（μｍ）ｂは、まずＳＥＭで１００００倍のＳＥＭ画像データを準備する。次いで、表層６１ｃの１ｍｍ^２に含まれる複数の凸部を検出する。次いで、各凸部について、表層６１ｃの表面と、凸部の頂点を２本の平行線で挟み、その２本の平行線間の距離として求めた。

【0053】

表層６１ｃの表面に対して複数の凸部は、５０％以上の領域に形成されていることが好ましく、８０％以上の領域に形成されていることがより好ましく、１００％の領域（表層６１ｃの表面全体）に形成されていることが好ましい。

【0054】

図４Ａ、Ｂは、定着ベルト６１を平面視したときの表層６１ｃにおける複数の凸部の配置の例を示している。なお、図４Ａ、Ｂにおける網掛け部分は、凸部が形成されている領域を示している。

【0055】

図４Ａに示されるように、複数の凸部は、定着ベルト６１の回転方向に沿う方向に複数列となるように配置されていてもよい。この場合、複数の凸部が配置された領域の幅は、凸部が配置されていない領域の幅以上の長さである。これにより、表層６１ｃの表面に対して複数の凸部の領域を５０％以上にしている。

【0056】

図４Ｂに示されるように、複数の凸部は、定着ベルト６１の回転方向に沿う方向に直交する方向に沿う方向（定着ベルト６１の幅方向）に複数列となるように配置されていてもよい。この場合も、複数の凸部が配置された領域の幅は、凸部が配置されていない領域の幅以上の長さである。これにより、表層６１ｃの表面に対して複数の凸部の領域を５０％以上にしている。

【0057】

複数の凸部を形成する方法は、公知の技術により適宜に選択できる。例えば、複数の凸部は、形成された表層６１ｃの表面に対してレーザーマーカーを用いることにより形成できる。レーザーマーカーによる複数の凸部を形成する方法は、生産性の観点から好ましい。なお、表層６１ｃをブラストなどにより加工しても、凸部がランダムになってしまうため、本実施の形態のような凸部を形成できない。

【0058】

表層６１ｃの厚さは、例えば、熱の伝達、弾性層の変形への追従および離型性の発現の観点から、５～４０μｍであることが好ましく、１０～３５μｍであることがより好ましく、１５～３０μｍであることがさらに好ましい。

【0059】

表層６１ｃは、本実施の形態の効果が得られる範囲において、フッ素樹脂以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。たとえば、表層６１ｃは、潤滑材粒子をさらに含んでいてもよい。潤滑材粒子の例には、シリコーン樹脂粒子およびシリカ粒子が含まれる。

【0060】

表層６１ｃの材料におけるフッ素樹脂の含有量は、伝熱性、および、弾性層の変形に十分に追従する柔軟性の観点から、７０～１００体積％であることが好ましい。

【0061】

定着ベルト６１は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、前述した基層６１ａ、弾性層６１ｂおよび表層６１ｃ以外の他の層をさらに有していてもよい。他の層の例には、補強層が含まれる。

【0062】

補強層は、定着ベルト６１の機械的強度を高めるための層であり、例えば、定着ベルト６１における弾性層６１ｂおよび表層６１ｃとは反対側の表面（基層６１ａの内周面）に配置される。当該補強層は、前述した耐熱性樹脂で構成することができ、その厚さは、適宜に決めることができる。

【0063】

定着ベルト６１は、積層型の定着ベルトを作製する公知の方法を利用して作製できる。例えば、定着ベルト６１は、基層６１ａとなる耐熱性樹脂製の無端状の成形体の外表面に、表層６１ｃとなるチューブを被せる工程と、成形体とチューブとの間に弾性材料またはその前駆体を注入する工程と、必要に応じて弾性材料または前駆体を加熱硬化させる工程と、を含む方法によって作製できる。

【0064】

以上のように、本実施の形態に係る定着ベルトは、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａと、頂点の高さ（μｍ）ｂと、の関係は、０．３≦ａ≦５．０および１．５≦ｂ／ａ≦５．０を満たすため、表層６１ｃは記録媒体Ｓと適切な面積で接触する。よって、定着ベルトは、高い離型性を有する。

【実施例】

【0065】

本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明する。以下、特記しない限り、各操作は、室温（２０℃）で行った。なお、本発明は、以下の実施例などに限定されない。

【0066】

［実施例１］
内径９９ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚み７０μｍの熱硬化性ポリイミド樹脂からなるベルト基材の内側に、外径６０ｍｍのステンレス製の円筒状の芯金を密着させた。次いで、当該ベルト基材の外側に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを内周面上に保持する円筒金型を被せ、このようにして芯金と円筒金型を同軸で保持するとともに、両者の間にキャビティを形成した。次いで、キャビティにシリコーンゴム材料を注入し、加熱硬化して、厚さ２００μｍのシリコーンゴムによる弾性層を作製した。最後に、ベルトをレーザーマーカー（ＭＤ－Ｔ１０１０Ｗ：株式会社キーエンス）に固定し、ドット間隔５μｍ、レーザーパワー２０％、２００ｋＨｚで表層の表面全体に四角錐形状の複数の凸部を形成した。このようにして、ベルト基材、シリコーンゴムの弾性層およびフッ素樹脂製の表層をこの順で重ねてなる定着ベルト１を作製した。また、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａと、頂点の高さ（μｍ）ｂは、レーザー顕微鏡（Ｖｋ－Ｘ２５０：株式会社キーエンス）を使用して測定した。

【0067】

［実施例２～８、比較例１～８］
隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａと、頂点の高さ（μｍ）ｂとの関係を表１に示されるようにしたこと以外は、実施例１の定着ベルトと同様にして実施例２～８、比較例１～８をそれぞれ作製した。

【0068】

［比較例９］
レーザーマーカーにより複数の凸部を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして比較例９を作製した。このとき、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａに対する頂点の高さ（μｍ）ｂは、０であった。

【0069】

［比較例１０］
レーザーマーカーにかえて、ブラスト加工したこと以外は、実施例１と同様にして比較例１０を作製した。このとき、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａに対する頂点の高さ（μｍ）ｂは、０であった。

【0070】

隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａと、隣接する２つの凸部の頂点間距離（μｍ）ａに対する頂点の高さ（μｍ）ｂの割合ｂ／ａを表１に示す。

【0071】

【表1】

【0072】

［評価］
定着ベルト１～１８を図２に示されるような二軸ベルト式定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置の定着ベルトとしてそれぞれ設置した。定着ニップ部を構成するローラであって、定着ベルトを支持する側の（加圧ローラに対向して配置される）ローラのローラ径は６０ｍｍとした。各定着ベルトについて、定着ベルトの表面温度を１８０℃とし、Ａ４サイズの普通紙に、当該普通紙の搬送方向に対して垂直方向に５ｃｍ幅のマゼンタ色の帯状ベタ画像のトナー画像（トナー付着量：８ｇ／ｍ^２）を転写し、当該普通紙を６０枚／分の速度で縦方向に定着ニップ部に通し、上記帯状画像の定着画像を上記普通紙に形成した。

【0073】

（１）分離性
上記の帯状のベタ画像の定着時における各定着ベルトと上記普通紙との分離性を下記の基準により判定した。
Ａ：紙がカールすることなく分離する
Ｂ：紙が少しカールするが問題ないレベル
Ｃ：分離できない（通紙ジャムする）

【0074】

（２）定着性
上記の帯状のベタ画像を目視にて観察し、定着性を以下の基準により判定した。なお、定着不良による画像欠陥とは、コールドオフセットによる画像欠陥（外観のざらつき）またはホットオフセットによる画像欠陥（通紙ジャムの発生）を意味する。
Ａ：ベタ画像に定着不良による欠陥が見られない
Ｂ：細かな欠陥が見られるが問題ないレベル
Ｃ：ベタ画像に定着不良による欠陥が見られる

【0075】

【表2】

【0076】

［結果］
表２に示されるように、０．３≦ａ≦５．０であり、かつ１．５≦ｂ／ａ≦５．０である定着ベルト１～８では、低温定着性および分離性に優れていた。特に、０．５≦ａ≦２．０であり、かつ２．０≦ｂ／ａ≦３．５である定着ベルト１～４は、分離性がさらに優れていた。

【0077】

一方、ａが０．３～５．０の範囲にないか、またはｂ／ａが１．５～５．０の範囲内にない定着ベルト９～１８は分離性が特に劣っていた。これは、表層に複数の凸部が形成されていないためと考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明によれば、定着ベルトを有する高速機による電子写真方式の画像形成装置において、良好な定着を実現するとともにペーパージャムの発生を防止することができる。よって、本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置におけるさらなる高速化、高性能化および省力化が期待され、画像形成装置のさらなる普及が期待される。

【符号の説明】

【0079】

１０ 画像形成装置
２０ 画像読み取り部
２１ 給紙装置
２２ スキャナー
２３ ＣＣＤセンサー
２４ 画像処理部
３０ 画像形成部
３１ 画像形成ユニット
３２ 感光体ドラム
３３ 帯電装置
３４ 露光装置
３５ 現像装置
３６ クリーニング装置
４０ 中間転写部
４１ 一次転写ユニット
４２ 二次転写ユニット
４３ 中間転写ベルト
４４ 一次転写ローラ
４５ バックアップローラ
４６ 第１支持ローラ
４７ クリーニング装置
４８ 二次転写ベルト
４９ 二次転写ローラ
５０ 第２支持ローラ
６０ 定着装置
６１ 定着ベルト
６２ 加熱ローラ
６３ 第１加圧ローラ
６４ 第２加圧ローラ
６５、６６ ヒータ
６７ 第１温度センサー
６８ 第２温度センサー
６９ 気流分離装置
７０ 案内板
７１ 案内ローラ
８０ 記録媒体搬送部
８１ 給紙トレイユニット
８２ レジストローラ対
Ｄ 原稿
Ｓ 紙（記録媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】