定着ベルト
【課題】高温下においても耐久性に優れたニッケル電鋳製の定着ベルトを提供する。
【解決手段】転写材上のトナー像を定着するための定着ベルト（１０）は、ニッケル電鋳製の無端状ベルト基体（１０１）を有する。ベルト基体（１０１）は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下である。
【解決手段】転写材上のトナー像を定着するための定着ベルト（１０）は、ニッケル電鋳製の無端状ベルト基体（１０１）を有する。ベルト基体（１０１）は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、レーザビームプリンター等の画像形成装置の定着部で転写材上のトナー像を定着させるために使用される、ニッケル電鋳製の無端状ベルト基体を備えた定着ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、レーザビームプリンター等の画像形成装置には、小型化、省エネルギー化、印字・複写の高速化等の要求に応えるために、定着ローラの代わりに無端状の定着ベルトを使用したベルト定着方式が採用されるようになってきている。定着ベルトは、厚さが薄いために、全体が迅速に加熱され、電源投入後の待機時間を大幅に短縮することができるという利点もある。
【０００３】
このようなトナー定着ベルトのベルト基体として、電鋳法により形成されたいわゆるニッケル電鋳製の無端状ニッケルベルト基体を用いることは、例えば特許文献１により公知である。電鋳法では、母型（電型、鋳型）、例えばステンレス製の円筒状母型を陰極とし、その表面にニッケルメッキ浴を用いて電気メッキを施すことによりニッケルメッキ膜を形成し、このメッキ膜を母型から剥離（脱型）して製品とする。
【０００４】
特許文献１には、電鋳により炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッケルベルトを形成することが記載されている。また、特許文献２には、ハロゲンランプを熱源として用いたベルト定着方式が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１４８９７５号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ニッケル電鋳をベルト基体として有する従来の定着ベルトは、高温下での耐熱疲労強度が十分でなく、耐久性に乏しい。すなわち、従来のニッケル電鋳製定着ベルト基体は、高温下での繰り返しの使用により、クラックが発生し、ベルト基体が破断してしまうという問題があった。
【０００６】
従って、本発明は、高温下での耐熱疲労特性を改善した高耐久性の定着ベルト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】
【０００７】
本発明者らは、高温下で使用した定着ベルトのニッケル電鋳製ベルト基体について結晶学的研究を重ねたところ、破断したベルト基体には、ニッケル電鋳を構成する結晶子のうち、ある特定の結晶面に配向する結晶子、例えば裏面における（１１１）面に配向する結晶子が、高温下での加熱により、比較的大きく成長し、それが高温下でのベルト基体の破断の要因となることを究明した。本発明者らは、この結晶子の成長が、ニッケル電鋳中の硫黄含有量を制御することを通して抑制されることを見いだした。本発明はかかる知見に基づく。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であることを特徴とする定着ベルトが提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の側面によれば、転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下であることを特徴とする定着ベルトが提供される。
【００１０】
本発明の定着ベルトにおいて、ベルト基体は、リン、マンガン、および／またはホウ素からなる結晶成長抑制剤を含むことが好ましい。
本発明において、ベルト基体について、裏面とはベルト基体の内周面を意味し、表面とはベルト基体の外周面を意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用環境下での熱劣化を抑制し、高温下での耐疲労特性を改善した高耐久性の定着ベルトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の種々の態様を説明する。
図１は、本発明の１つの態様に係るトナー定着ベルト１０の概略正面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿う断面部分を示す図である。
【００１３】
トナー定着ベルト１０は、ニッケル電鋳により無端状に形成されたベルト基体１０１を備える。通常、ベルト基体１０１の表面（外周面）１０１ａには、直接またはシリコーンゴムなどの弾性層１０２を介してフッ素樹脂等からなる離型層１０３が被覆形成される。また、ベルト基体１０１の裏面（内周面）１０１ｂには、必要に応じて、摺動性を向上させるための摺動層１０４が形成される。ベルト基体１０１と弾性層１０２との間、弾性層１０２と離型層１０３との間、あるいはベルト基体１０１と摺動層１０４との間に、接着のためにプライマー層（図示せず）を設けてもよい。
【００１４】
ベルト基体１０１の厚さは、電磁誘導加熱方式を用いる場合は、次式：
σ＝５０３×（ρ／ｆμ）1/2
（ここで、σは、表皮深さ（ｍ）、ｆは、励磁回路の周波数（Ｈｚ）、μは、透磁率、ρは、固有抵抗（Ωｍ））で表される表皮深さより厚く、特に１μｍ以上１００μｍ以下にすることが好ましい。この表皮深さは、電磁誘導加熱に使用される電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は１／ｅ以下になり、ほとんどのエネルギーはこの深さまでで吸収される。ベルト基体の厚さが１μｍを下回ると、ベルト基体１０１がほとんどの電磁エネルギーを吸収しきれなくなり、効率が低下してくることがあるので好ましくない。一方、ベルト基体１０１の厚さが１００μｍを上回ると、剛性が大きくなり、柔軟性が低下し、屈曲性が損なわれて定着ベルトとして使用しにくくなる傾向にある。
【００１５】
一方、ハロゲンヒータを熱源として用いたベルト定着方式に用いる場合は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルト基体１０１の厚さは、通常１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜８０μｍ、より好ましくは２０〜６０μｍ程度である。熱容量、熱伝導性、機械的強度、可撓性などのバランスの観点から、３０〜５０μｍ程度の厚さであることが最も好ましい。電子写真複写機の定着ベルトに適用する場合には、幅を転写紙などの転写材の幅に応じて適宜定めることができる。
【００１６】
さて、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、硫黄含有量が０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満であって、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率（すなわち、［（加熱後の平均粒径−加熱前の平均粒径）／加熱前の平均粒径］×１００）が６０％以下であり、また該変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下である。
【００１７】
また、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、ベルト基体１０１を構成する結晶子の平均粒径の変化量の観点からすると、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径と該加熱前の平均粒径との差、すなわち加熱による変化量が１２０Å以下に抑制され、３００℃で２時間加熱した後の平均粒径と該加熱前の平均粒径との差、すなわち該加熱による変化量が９０Å以下に抑制されている。
【００１８】
本発明において、未加熱（状態）あるいは加熱前とは、ベルト基体が周囲温度の下に置かれていた状態を指す。周囲温度には、ベルト基体を電鋳法により製造した後、そのベルト基体を用いて定着ベルトを製造するまでの間にベルト基体が置かれる温度が含まれる。通常、この周囲温度は、せいぜい１００℃までの温度である。
【００１９】
通常、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、未加熱状態で９０Å〜２００Åの平均粒径を有する結晶子から構成され得る。
【００２０】
ニッケル電鋳法により形成されたベルト基体１０１は、その表面および裏面において、特定の複数の結晶配向面に配向する結晶子を有する。例えば、表面において（１１１）面に配向する結晶子（以下、「表面（１１１）結晶子」という。）、裏面において（１１１）面に配向する結晶子（以下、「裏面（１１１）結晶子」という。）、表面において（２００）面に配向する結晶子（以下、「表面（２００）結晶子」という。）および裏面において（２００）面に配向する結晶子（以下、「裏面（２００）結晶子」という。）から主として構成され得る。本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子のうち、加熱（例えば、２５０℃で２時間の加熱）による結晶子の平均粒径の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子の加熱による粒子成長が抑制されていれば、ベルト基体１０１の耐熱疲労特性が有意に向上すること、すなわち以下の耐熱疲労試験において、７００ＭＰａの最大張力下においてさえ、３０万回以上、好ましくは５０万回以上、さらに好ましくは１００万回以上の繰り返し回数を達成し、非常に優れた耐熱疲労特性を示すことがわかった。２５０℃で２時間の加熱による結晶子の平均粒径の変化率は、４０％以下であることが好ましい。また、２５０℃で２時間の加熱による結晶子の平均粒径の変化量は、５０Å以下であることがより好ましい。
【００２１】
いうまでもなく、各結晶配向面に配向する結晶子の平均粒径は、Ｘ線回折装置を用いて測定することができる。結晶子の平均粒径は、市販の解析ソフトにより求めることができる。
【００２２】
上記加熱による結晶子の粒径の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子は、表面（１１１）結晶子、裏面（１１１）結晶子、表面（２００）結晶子および裏面（２００）結晶子から構成されるベルト基体においては、裏面（１１１）結晶子である。この加熱による結晶子の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子の選択は、他の結晶配向面を有するニッケル電鋳製ベルト基体にも適用することができることはいうまでもない。
【００２３】
本発明のベルト基体が耐熱疲労特性の向上する詳細は詳らかではないが、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の含有量で含むことによって、結晶子の成長が抑制されるとともに、硫黄脆化も抑制されるものと考えられる。硫黄含有量が０．００４５質量％未満であると、電解時の結晶の成長が有意に抑制されず、また硫黄含有量が０．０１７質量％以上であると、硫黄脆化により高張力下での耐熱耐久性が低下する。本発明のベルト基体は、炭素を０．００５〜０．０８質量％の含有率で含有することができる。
【００２４】
このようなベルト基体１０１は、一般に、硫酸ニッケルや塩化ニッケルを主成分とするワット浴やスルファミン酸ニッケルを主成分とするスルファミン酸浴等のニッケルメッキ浴を用いて、電鋳法により形成することができる。電鋳法は、母型の表面に厚メッキを行ない、これを母型から剥離して製品を得る方法である。すなわち、ベルト基体１０１の裏面（内周面）１０１ｂは、母型と接触する側の面である。
【００２５】
ベルト基体１０１を得るには、ステンレス鋼、黄銅、アルミニウム等からなる円筒を母型とし、その表面にニッケルメッキ浴を用いてニッケルメッキ膜を形成することができる。母型がシリコーン樹脂や石膏などの不導体である場合には、黒鉛、銅粉、銀鏡、スパッタリングなどにより、導電性処理を行う。金属母型への電鋳では、ニッケルメッキ膜の剥離を容易にするために、母型の表面に酸化膜、化合物膜、黒鉛粉塗布膜などの剥離膜を形成するなどの剥離処理を行うことが好ましい。
【００２６】
ニッケルメッキ浴は、ニッケルイオン源、アノード溶解剤、ｐＨ緩衝剤、その他の添加剤を含む。ニッケルイオン源としては、スルファミン酸ニッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケルを例示することができる。アノード溶解剤としては、ワット浴の場合、塩化ニッケルがこの役割を果たしており、他のニッケル浴では、塩化アンモニウム、臭化ニッケルなどが用いられている。ニッケルメッキは、一般に、ｐＨ３．０〜６．２の範囲で行なわれるが、この間の望ましい範囲に調整するために、ホウ酸、ギ酸、酢酸ニッケルなどのｐＨ緩衝剤が用いられる。その他の添加剤としては、平滑化、ピット防止、結晶微細化、残留応力の低減などを目的として、例えば、光沢剤、ピット防止剤、内部応力減少剤などが用いられる。
【００２７】
ニッケルメッキ浴としては、スルファミン酸浴が好ましい。スルファミン酸浴の組成としては、スルファミン酸ニッケル四水塩３００〜６００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル０〜３０ｇ／Ｌ、ホウ酸２０〜４０ｇ／Ｌ、適量の界面活性剤、適量の光沢剤（一次光沢剤、二次光沢剤）等を含有するものを挙げることができる。一次光沢剤としては、ニッケル電鋳中への硫黄供給源ともなるナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウム等を例示することができ、二次光沢剤としては、ニッケル電鋳中への炭素供給源ともなる２−ブチン−１，４−ジオールを例示することができる。スルファミン酸浴のｐＨは、好ましくは３．５〜４．５である。浴温は好ましくは４０〜６０℃である。電鋳の際の電流密度は、好ましくは、０．５〜１５Ａ／ｄｍ2の範囲とし、高濃度浴の場合には、３〜４０Ａ／ｄｍ2の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
本発明の１つの態様において、上記ニッケルメッキ浴、特にスルファミン酸ニッケル浴にリン、ホウ素、および／またはマンガンの供給源を添加して上記条件で電鋳を行うことにより、結晶子の加熱による粒子成長をより一層効果的に抑制することができることがわかった。すなわち、リン、ホウ素、および／またはマンガンは、結晶子の結晶成長抑制剤として作用する。リン、ホウ素および／またはマンガンを含有するニッケルメッキ浴、特にスルファミン酸浴を用いて電鋳を行うと、その詳細な機構は明らかではないが、特にニッケル電鋳製ベルト基体の裏面において、母型表面上に初めに析出するニッケル皮膜にリン、ホウ素、マンガンが多く取り込まれ、その後に析出するニッケル皮膜ではリン、ホウ素、マンガンの量が相対的に少なくなる。その結果、得られるベルト基体は、その裏面において特に（１１１）面に配向する結晶子の粒子成長が抑制され、耐熱疲労特性が改善される。
リンは、例えば次亜リン酸ナトリウム一水和物のような水溶性リン含有酸の塩の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。ホウ素は、例えばトリメチルアミンボランのような水溶性有機ホウ素化合物の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。また、マンガンは、スルファミン酸マンガン四水和物のような水溶性マンガン化合物の形態でニッケルメッキ浴に添加することにより、ニッケルと共析させることができる。なお、ホウ酸は、ニッケル電鋳中へのホウ素の供給源とはならない。本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、リンについては、０．４質量％未満の含有率でリンを含有することが好ましい。通常、リンの含有率は、０．０４質量％以上である。また、本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、ホウ素については、０．００１質量％〜０．０２質量％の含有率でホウ素を含有することが好ましい。さらに、本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、マンガンについては、０．０４質量％〜０．５質量％の含有率でマンガンを含有することが好ましい。
【００２９】
トナー定着ベルトは２００℃あるいはそれ以上に加熱されることがある。本発明で考慮されている２５０℃の加熱温度は、上記２００℃の温度に対し余裕度を見込んだ温度である。また、本発明で考慮されている３００℃の加熱温度は、さらに厳しい条件であり、ここでは、トナー定着ベルトが誘導加熱等で一時的にでも遭遇し得る最大温度として考慮されている。
【００３０】
なお、本発明により、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であると、ニッケル電鋳製ベルト基体の耐熱疲労特性が大幅に向上することが見いだされたので、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱前後の平均粒径の変化率を測定し、その変化率が６０％以下のものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができるともいえる。同様に、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について加熱前後の平均粒径の変化量を算出し、その変化量が１２０Å以下であるものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができる。同様に、３００℃で２時間加熱前後の平均粒径の変化率を測定し、その変化率が７０％以下のものを製品化することができるし、３００℃で２時間加熱前後の平均粒径の変化量を算出し、その変化量が９０Å以下のものを製品化することもできる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
比較例１〜６および実施例１〜７
スルファミン酸ニッケル四水塩を５００ｇ／Ｌおよびホウ酸を３５ｇ／Ｌの割合で含有する水溶液を作り、活性炭を充填した容器で０．５μｍのフィルターを用いてろ過しながら、低電流で電解精製を行った。次に、活性炭を取り出し、必要量のピット防止剤を加えた後、一次光沢剤としてナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウムを、二次光沢剤として２−ブチン−１，４−ジオールを、さらに場合に応じてリン供給源として次亜リン酸ナトリウム一水和物を、ホウ素供給源としてトリメチルアミンボランを、マンガン供給源としてスルファミン酸マンガン四水和物を用い、それぞれ下記表１に示す割合で所望のスルファミン酸浴（電解浴）を調製した。
【００３２】
この電解浴を用い、外径３４ｍｍのステンレス鋼製の円筒状母型を陰極として、所定の浴温度で電鋳を行ない、母型の外周面に電析体を５０μｍの厚さに形成した。なお、電流密度は、実施例３および４については、１６．１Ａ／ｄｍ2に設定し、他の例では１０．７Ａ／ｄｍ2に設定した。得られた電析体を純水で洗浄した後、母型から取り外し、内径３４ｍｍ、厚さ５０μｍのニッケル電鋳製ベルト基体を得た。
【００３３】
比較例１〜６および実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体について、硫黄および炭素の含有率（質量％）を燃焼−赤外線吸収法を用いて分析し、リンおよびホウ素の含有率（質量％）をＩＣＰ発光分析装置を用いて分析し、マンガンの含有率（質量％）を原子吸光分光光度計を用いて分析した。結果を表２に示す。
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
次に、比較例１〜６および実施例１〜７で得たベルト基体について、それぞれ、裏面（１１１）結晶子、表面（１１１）結晶子、裏面（２００）結晶子、および表面（２００）結晶子の加熱前の平均粒径、２５０℃で２時間加熱後の平均粒径、および３００℃で２時間加熱後の平均粒径をＸ線回折装置（理学電気（株）製ＲＩＮＴ−２１００）を用い、回折データを解析ソフト（ＪＡＤＥ（登録標章））により求めるとともに、平均粒径の変化量および変化率を算出した。結果を下記表３〜表６に示す。
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
表３〜表６に示す結果からもわかるように、実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子は、加熱前に９０〜２００Åの平均粒径を有する。そして、比較例１〜６および実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子、すなわち裏面（１１１）結晶子、表面（１１１）結晶子、裏面（２００）結晶子、および表面（２００）結晶子のうち、加熱前後の平均粒径の変化量および変化率の最も大きい結晶子は、裏面（１１１）結晶子であることがわかる。
【００４０】
＜熱疲労試験＞
比較例１〜６と実施例１〜４および７で得たベルト基体からＪＩＳＺ２２０１に規定された１３Ｂ号試験片形状を切り出し、ＩＮＳＴＲＯＮ社製ＩＮＳＴＲＯＮ８８７１システムを用いて熱疲労試験を以下の条件で行った。
【００４１】
繰り返し最大張力：６５０ＭＰａ；繰り返し最小張力：約８０ＭＰａ；
雰囲気温度：２５０℃；繰り返し周期：１５Ｈｚ。
【００４２】
この熱疲労試験は、試験片が破断するまで行い、そのときの繰り返し回数を記録した。なお、繰り返し回数は、上限を１００万回に設定した。この熱疲労試験で、繰り返し回数が３０万回未満のものを「×」とし、繰り返し回数が１００万回に達しても破壊しなかったものを「○」として評価した。結果を下記表７に示す。
【００４３】
「○」の評価を受けたベルト基体のうち、比較例６および実施例１〜４のベルト基体（いずれもリンを含有）について、繰り返し最大張力を７００ＭＰａに変更して同様に熱疲労試験を行った。結果と評価を表７に併記する。
【表７】
【００４４】
表７に示す最大張力６５０ＭＰａでの結果からわかるように、硫黄含有量が、０．００４５質量％≦Ｓ＜０．０１７質量％を逸脱し、しかも結晶成長抑制剤を含有しない比較例１〜５のベルト基体は、繰り返し回数が１１万回以下でも破断してしまう。そして、結晶成長抑制剤を含有するが硫黄含有量が０．０１７質量％である比較例６のベルト基体は、最大張力６５０ＭＰａでは、１００万回の繰り返し回数でも破断しないが、最大張力を７００ＭＰａに増加すると、２５万回の繰り返しで破断してしまう。これに対し、実施例１〜４および７のベルト基体は、最大張力６５０ＭＰａでは、１００万回の繰り返し回数でも破断せず、実施例１〜４のベルト基体では、最大張力７００ＭＰａの下でも１００万回の繰り返し回数でも破断しない。そして、実施例１〜４のベルト基体は、３００℃２時間での裏面（１１１）結晶子の平均粒径変化率が７０％以下であり、平均粒径変化量が９０Å以下である。
【００４５】
以上本発明を種々の態様に関して詳しく説明したが、本発明は、上記態様そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記態様に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、上記態様に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更には、異なる態様に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る定着ベルトの正面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面の一部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…定着ベルト
１０１…ベルト基体
１０１ａ…ベルト基体の表面
１０１ｂ…ベルト基体の裏面
１０２…弾性層
１０３…離型層
１０４…摺動層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、レーザビームプリンター等の画像形成装置の定着部で転写材上のトナー像を定着させるために使用される、ニッケル電鋳製の無端状ベルト基体を備えた定着ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、レーザビームプリンター等の画像形成装置には、小型化、省エネルギー化、印字・複写の高速化等の要求に応えるために、定着ローラの代わりに無端状の定着ベルトを使用したベルト定着方式が採用されるようになってきている。定着ベルトは、厚さが薄いために、全体が迅速に加熱され、電源投入後の待機時間を大幅に短縮することができるという利点もある。
【０００３】
このようなトナー定着ベルトのベルト基体として、電鋳法により形成されたいわゆるニッケル電鋳製の無端状ニッケルベルト基体を用いることは、例えば特許文献１により公知である。電鋳法では、母型（電型、鋳型）、例えばステンレス製の円筒状母型を陰極とし、その表面にニッケルメッキ浴を用いて電気メッキを施すことによりニッケルメッキ膜を形成し、このメッキ膜を母型から剥離（脱型）して製品とする。
【０００４】
特許文献１には、電鋳により炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッケルベルトを形成することが記載されている。また、特許文献２には、ハロゲンランプを熱源として用いたベルト定着方式が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１４８９７５号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ニッケル電鋳をベルト基体として有する従来の定着ベルトは、高温下での耐熱疲労強度が十分でなく、耐久性に乏しい。すなわち、従来のニッケル電鋳製定着ベルト基体は、高温下での繰り返しの使用により、クラックが発生し、ベルト基体が破断してしまうという問題があった。
【０００６】
従って、本発明は、高温下での耐熱疲労特性を改善した高耐久性の定着ベルト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】
【０００７】
本発明者らは、高温下で使用した定着ベルトのニッケル電鋳製ベルト基体について結晶学的研究を重ねたところ、破断したベルト基体には、ニッケル電鋳を構成する結晶子のうち、ある特定の結晶面に配向する結晶子、例えば裏面における（１１１）面に配向する結晶子が、高温下での加熱により、比較的大きく成長し、それが高温下でのベルト基体の破断の要因となることを究明した。本発明者らは、この結晶子の成長が、ニッケル電鋳中の硫黄含有量を制御することを通して抑制されることを見いだした。本発明はかかる知見に基づく。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であることを特徴とする定着ベルトが提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の側面によれば、転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下であることを特徴とする定着ベルトが提供される。
【００１０】
本発明の定着ベルトにおいて、ベルト基体は、リン、マンガン、および／またはホウ素からなる結晶成長抑制剤を含むことが好ましい。
本発明において、ベルト基体について、裏面とはベルト基体の内周面を意味し、表面とはベルト基体の外周面を意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用環境下での熱劣化を抑制し、高温下での耐疲労特性を改善した高耐久性の定着ベルトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の種々の態様を説明する。
図１は、本発明の１つの態様に係るトナー定着ベルト１０の概略正面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿う断面部分を示す図である。
【００１３】
トナー定着ベルト１０は、ニッケル電鋳により無端状に形成されたベルト基体１０１を備える。通常、ベルト基体１０１の表面（外周面）１０１ａには、直接またはシリコーンゴムなどの弾性層１０２を介してフッ素樹脂等からなる離型層１０３が被覆形成される。また、ベルト基体１０１の裏面（内周面）１０１ｂには、必要に応じて、摺動性を向上させるための摺動層１０４が形成される。ベルト基体１０１と弾性層１０２との間、弾性層１０２と離型層１０３との間、あるいはベルト基体１０１と摺動層１０４との間に、接着のためにプライマー層（図示せず）を設けてもよい。
【００１４】
ベルト基体１０１の厚さは、電磁誘導加熱方式を用いる場合は、次式：
σ＝５０３×（ρ／ｆμ）1/2
（ここで、σは、表皮深さ（ｍ）、ｆは、励磁回路の周波数（Ｈｚ）、μは、透磁率、ρは、固有抵抗（Ωｍ））で表される表皮深さより厚く、特に１μｍ以上１００μｍ以下にすることが好ましい。この表皮深さは、電磁誘導加熱に使用される電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は１／ｅ以下になり、ほとんどのエネルギーはこの深さまでで吸収される。ベルト基体の厚さが１μｍを下回ると、ベルト基体１０１がほとんどの電磁エネルギーを吸収しきれなくなり、効率が低下してくることがあるので好ましくない。一方、ベルト基体１０１の厚さが１００μｍを上回ると、剛性が大きくなり、柔軟性が低下し、屈曲性が損なわれて定着ベルトとして使用しにくくなる傾向にある。
【００１５】
一方、ハロゲンヒータを熱源として用いたベルト定着方式に用いる場合は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルト基体１０１の厚さは、通常１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜８０μｍ、より好ましくは２０〜６０μｍ程度である。熱容量、熱伝導性、機械的強度、可撓性などのバランスの観点から、３０〜５０μｍ程度の厚さであることが最も好ましい。電子写真複写機の定着ベルトに適用する場合には、幅を転写紙などの転写材の幅に応じて適宜定めることができる。
【００１６】
さて、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、硫黄含有量が０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満であって、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率（すなわち、［（加熱後の平均粒径−加熱前の平均粒径）／加熱前の平均粒径］×１００）が６０％以下であり、また該変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下である。
【００１７】
また、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、ベルト基体１０１を構成する結晶子の平均粒径の変化量の観点からすると、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径と該加熱前の平均粒径との差、すなわち加熱による変化量が１２０Å以下に抑制され、３００℃で２時間加熱した後の平均粒径と該加熱前の平均粒径との差、すなわち該加熱による変化量が９０Å以下に抑制されている。
【００１８】
本発明において、未加熱（状態）あるいは加熱前とは、ベルト基体が周囲温度の下に置かれていた状態を指す。周囲温度には、ベルト基体を電鋳法により製造した後、そのベルト基体を用いて定着ベルトを製造するまでの間にベルト基体が置かれる温度が含まれる。通常、この周囲温度は、せいぜい１００℃までの温度である。
【００１９】
通常、本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体１０１は、未加熱状態で９０Å〜２００Åの平均粒径を有する結晶子から構成され得る。
【００２０】
ニッケル電鋳法により形成されたベルト基体１０１は、その表面および裏面において、特定の複数の結晶配向面に配向する結晶子を有する。例えば、表面において（１１１）面に配向する結晶子（以下、「表面（１１１）結晶子」という。）、裏面において（１１１）面に配向する結晶子（以下、「裏面（１１１）結晶子」という。）、表面において（２００）面に配向する結晶子（以下、「表面（２００）結晶子」という。）および裏面において（２００）面に配向する結晶子（以下、「裏面（２００）結晶子」という。）から主として構成され得る。本発明において、ニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子のうち、加熱（例えば、２５０℃で２時間の加熱）による結晶子の平均粒径の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子の加熱による粒子成長が抑制されていれば、ベルト基体１０１の耐熱疲労特性が有意に向上すること、すなわち以下の耐熱疲労試験において、７００ＭＰａの最大張力下においてさえ、３０万回以上、好ましくは５０万回以上、さらに好ましくは１００万回以上の繰り返し回数を達成し、非常に優れた耐熱疲労特性を示すことがわかった。２５０℃で２時間の加熱による結晶子の平均粒径の変化率は、４０％以下であることが好ましい。また、２５０℃で２時間の加熱による結晶子の平均粒径の変化量は、５０Å以下であることがより好ましい。
【００２１】
いうまでもなく、各結晶配向面に配向する結晶子の平均粒径は、Ｘ線回折装置を用いて測定することができる。結晶子の平均粒径は、市販の解析ソフトにより求めることができる。
【００２２】
上記加熱による結晶子の粒径の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子は、表面（１１１）結晶子、裏面（１１１）結晶子、表面（２００）結晶子および裏面（２００）結晶子から構成されるベルト基体においては、裏面（１１１）結晶子である。この加熱による結晶子の変化量あるいは変化率が最も大きい結晶配向面に配向する結晶子の選択は、他の結晶配向面を有するニッケル電鋳製ベルト基体にも適用することができることはいうまでもない。
【００２３】
本発明のベルト基体が耐熱疲労特性の向上する詳細は詳らかではないが、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の含有量で含むことによって、結晶子の成長が抑制されるとともに、硫黄脆化も抑制されるものと考えられる。硫黄含有量が０．００４５質量％未満であると、電解時の結晶の成長が有意に抑制されず、また硫黄含有量が０．０１７質量％以上であると、硫黄脆化により高張力下での耐熱耐久性が低下する。本発明のベルト基体は、炭素を０．００５〜０．０８質量％の含有率で含有することができる。
【００２４】
このようなベルト基体１０１は、一般に、硫酸ニッケルや塩化ニッケルを主成分とするワット浴やスルファミン酸ニッケルを主成分とするスルファミン酸浴等のニッケルメッキ浴を用いて、電鋳法により形成することができる。電鋳法は、母型の表面に厚メッキを行ない、これを母型から剥離して製品を得る方法である。すなわち、ベルト基体１０１の裏面（内周面）１０１ｂは、母型と接触する側の面である。
【００２５】
ベルト基体１０１を得るには、ステンレス鋼、黄銅、アルミニウム等からなる円筒を母型とし、その表面にニッケルメッキ浴を用いてニッケルメッキ膜を形成することができる。母型がシリコーン樹脂や石膏などの不導体である場合には、黒鉛、銅粉、銀鏡、スパッタリングなどにより、導電性処理を行う。金属母型への電鋳では、ニッケルメッキ膜の剥離を容易にするために、母型の表面に酸化膜、化合物膜、黒鉛粉塗布膜などの剥離膜を形成するなどの剥離処理を行うことが好ましい。
【００２６】
ニッケルメッキ浴は、ニッケルイオン源、アノード溶解剤、ｐＨ緩衝剤、その他の添加剤を含む。ニッケルイオン源としては、スルファミン酸ニッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケルを例示することができる。アノード溶解剤としては、ワット浴の場合、塩化ニッケルがこの役割を果たしており、他のニッケル浴では、塩化アンモニウム、臭化ニッケルなどが用いられている。ニッケルメッキは、一般に、ｐＨ３．０〜６．２の範囲で行なわれるが、この間の望ましい範囲に調整するために、ホウ酸、ギ酸、酢酸ニッケルなどのｐＨ緩衝剤が用いられる。その他の添加剤としては、平滑化、ピット防止、結晶微細化、残留応力の低減などを目的として、例えば、光沢剤、ピット防止剤、内部応力減少剤などが用いられる。
【００２７】
ニッケルメッキ浴としては、スルファミン酸浴が好ましい。スルファミン酸浴の組成としては、スルファミン酸ニッケル四水塩３００〜６００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル０〜３０ｇ／Ｌ、ホウ酸２０〜４０ｇ／Ｌ、適量の界面活性剤、適量の光沢剤（一次光沢剤、二次光沢剤）等を含有するものを挙げることができる。一次光沢剤としては、ニッケル電鋳中への硫黄供給源ともなるナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウム等を例示することができ、二次光沢剤としては、ニッケル電鋳中への炭素供給源ともなる２−ブチン−１，４−ジオールを例示することができる。スルファミン酸浴のｐＨは、好ましくは３．５〜４．５である。浴温は好ましくは４０〜６０℃である。電鋳の際の電流密度は、好ましくは、０．５〜１５Ａ／ｄｍ2の範囲とし、高濃度浴の場合には、３〜４０Ａ／ｄｍ2の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
本発明の１つの態様において、上記ニッケルメッキ浴、特にスルファミン酸ニッケル浴にリン、ホウ素、および／またはマンガンの供給源を添加して上記条件で電鋳を行うことにより、結晶子の加熱による粒子成長をより一層効果的に抑制することができることがわかった。すなわち、リン、ホウ素、および／またはマンガンは、結晶子の結晶成長抑制剤として作用する。リン、ホウ素および／またはマンガンを含有するニッケルメッキ浴、特にスルファミン酸浴を用いて電鋳を行うと、その詳細な機構は明らかではないが、特にニッケル電鋳製ベルト基体の裏面において、母型表面上に初めに析出するニッケル皮膜にリン、ホウ素、マンガンが多く取り込まれ、その後に析出するニッケル皮膜ではリン、ホウ素、マンガンの量が相対的に少なくなる。その結果、得られるベルト基体は、その裏面において特に（１１１）面に配向する結晶子の粒子成長が抑制され、耐熱疲労特性が改善される。
リンは、例えば次亜リン酸ナトリウム一水和物のような水溶性リン含有酸の塩の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。ホウ素は、例えばトリメチルアミンボランのような水溶性有機ホウ素化合物の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。また、マンガンは、スルファミン酸マンガン四水和物のような水溶性マンガン化合物の形態でニッケルメッキ浴に添加することにより、ニッケルと共析させることができる。なお、ホウ酸は、ニッケル電鋳中へのホウ素の供給源とはならない。本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、リンについては、０．４質量％未満の含有率でリンを含有することが好ましい。通常、リンの含有率は、０．０４質量％以上である。また、本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、ホウ素については、０．００１質量％〜０．０２質量％の含有率でホウ素を含有することが好ましい。さらに、本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、マンガンについては、０．０４質量％〜０．５質量％の含有率でマンガンを含有することが好ましい。
【００２９】
トナー定着ベルトは２００℃あるいはそれ以上に加熱されることがある。本発明で考慮されている２５０℃の加熱温度は、上記２００℃の温度に対し余裕度を見込んだ温度である。また、本発明で考慮されている３００℃の加熱温度は、さらに厳しい条件であり、ここでは、トナー定着ベルトが誘導加熱等で一時的にでも遭遇し得る最大温度として考慮されている。
【００３０】
なお、本発明により、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であると、ニッケル電鋳製ベルト基体の耐熱疲労特性が大幅に向上することが見いだされたので、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱前後の平均粒径の変化率を測定し、その変化率が６０％以下のものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができるともいえる。同様に、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について加熱前後の平均粒径の変化量を算出し、その変化量が１２０Å以下であるものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができる。同様に、３００℃で２時間加熱前後の平均粒径の変化率を測定し、その変化率が７０％以下のものを製品化することができるし、３００℃で２時間加熱前後の平均粒径の変化量を算出し、その変化量が９０Å以下のものを製品化することもできる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
比較例１〜６および実施例１〜７
スルファミン酸ニッケル四水塩を５００ｇ／Ｌおよびホウ酸を３５ｇ／Ｌの割合で含有する水溶液を作り、活性炭を充填した容器で０．５μｍのフィルターを用いてろ過しながら、低電流で電解精製を行った。次に、活性炭を取り出し、必要量のピット防止剤を加えた後、一次光沢剤としてナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウムを、二次光沢剤として２−ブチン−１，４−ジオールを、さらに場合に応じてリン供給源として次亜リン酸ナトリウム一水和物を、ホウ素供給源としてトリメチルアミンボランを、マンガン供給源としてスルファミン酸マンガン四水和物を用い、それぞれ下記表１に示す割合で所望のスルファミン酸浴（電解浴）を調製した。
【００３２】
この電解浴を用い、外径３４ｍｍのステンレス鋼製の円筒状母型を陰極として、所定の浴温度で電鋳を行ない、母型の外周面に電析体を５０μｍの厚さに形成した。なお、電流密度は、実施例３および４については、１６．１Ａ／ｄｍ2に設定し、他の例では１０．７Ａ／ｄｍ2に設定した。得られた電析体を純水で洗浄した後、母型から取り外し、内径３４ｍｍ、厚さ５０μｍのニッケル電鋳製ベルト基体を得た。
【００３３】
比較例１〜６および実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体について、硫黄および炭素の含有率（質量％）を燃焼−赤外線吸収法を用いて分析し、リンおよびホウ素の含有率（質量％）をＩＣＰ発光分析装置を用いて分析し、マンガンの含有率（質量％）を原子吸光分光光度計を用いて分析した。結果を表２に示す。
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
次に、比較例１〜６および実施例１〜７で得たベルト基体について、それぞれ、裏面（１１１）結晶子、表面（１１１）結晶子、裏面（２００）結晶子、および表面（２００）結晶子の加熱前の平均粒径、２５０℃で２時間加熱後の平均粒径、および３００℃で２時間加熱後の平均粒径をＸ線回折装置（理学電気（株）製ＲＩＮＴ−２１００）を用い、回折データを解析ソフト（ＪＡＤＥ（登録標章））により求めるとともに、平均粒径の変化量および変化率を算出した。結果を下記表３〜表６に示す。
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
表３〜表６に示す結果からもわかるように、実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子は、加熱前に９０〜２００Åの平均粒径を有する。そして、比較例１〜６および実施例１〜７で得たニッケル電鋳製ベルト基体を構成する結晶子、すなわち裏面（１１１）結晶子、表面（１１１）結晶子、裏面（２００）結晶子、および表面（２００）結晶子のうち、加熱前後の平均粒径の変化量および変化率の最も大きい結晶子は、裏面（１１１）結晶子であることがわかる。
【００４０】
＜熱疲労試験＞
比較例１〜６と実施例１〜４および７で得たベルト基体からＪＩＳＺ２２０１に規定された１３Ｂ号試験片形状を切り出し、ＩＮＳＴＲＯＮ社製ＩＮＳＴＲＯＮ８８７１システムを用いて熱疲労試験を以下の条件で行った。
【００４１】
繰り返し最大張力：６５０ＭＰａ；繰り返し最小張力：約８０ＭＰａ；
雰囲気温度：２５０℃；繰り返し周期：１５Ｈｚ。
【００４２】
この熱疲労試験は、試験片が破断するまで行い、そのときの繰り返し回数を記録した。なお、繰り返し回数は、上限を１００万回に設定した。この熱疲労試験で、繰り返し回数が３０万回未満のものを「×」とし、繰り返し回数が１００万回に達しても破壊しなかったものを「○」として評価した。結果を下記表７に示す。
【００４３】
「○」の評価を受けたベルト基体のうち、比較例６および実施例１〜４のベルト基体（いずれもリンを含有）について、繰り返し最大張力を７００ＭＰａに変更して同様に熱疲労試験を行った。結果と評価を表７に併記する。
【表７】
【００４４】
表７に示す最大張力６５０ＭＰａでの結果からわかるように、硫黄含有量が、０．００４５質量％≦Ｓ＜０．０１７質量％を逸脱し、しかも結晶成長抑制剤を含有しない比較例１〜５のベルト基体は、繰り返し回数が１１万回以下でも破断してしまう。そして、結晶成長抑制剤を含有するが硫黄含有量が０．０１７質量％である比較例６のベルト基体は、最大張力６５０ＭＰａでは、１００万回の繰り返し回数でも破断しないが、最大張力を７００ＭＰａに増加すると、２５万回の繰り返しで破断してしまう。これに対し、実施例１〜４および７のベルト基体は、最大張力６５０ＭＰａでは、１００万回の繰り返し回数でも破断せず、実施例１〜４のベルト基体では、最大張力７００ＭＰａの下でも１００万回の繰り返し回数でも破断しない。そして、実施例１〜４のベルト基体は、３００℃２時間での裏面（１１１）結晶子の平均粒径変化率が７０％以下であり、平均粒径変化量が９０Å以下である。
【００４５】
以上本発明を種々の態様に関して詳しく説明したが、本発明は、上記態様そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記態様に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、上記態様に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更には、異なる態様に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る定着ベルトの正面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面の一部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…定着ベルト
１０１…ベルト基体
１０１ａ…ベルト基体の表面
１０１ｂ…ベルト基体の裏面
１０２…弾性層
１０３…離型層
１０４…摺動層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が１２０Å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】
前記ニッケル電鋳は、リン、ホウ素およびマンガンからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の結晶成長抑制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】
転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項５】
前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、３００℃で２時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が９０Å以下であることを特徴とする請求項４に記載の定着ベルト。
【請求項６】
前記ニッケル電鋳は、リン、ホウ素およびマンガンからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の結晶成長抑制剤を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の定着ベルト。
【請求項１】
転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が６０％以下であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、２５０℃で２時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が１２０Å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】
前記ニッケル電鋳は、リン、ホウ素およびマンガンからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の結晶成長抑制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】
転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、硫黄を０．００４５質量％以上、０．０１７質量％未満の割合で含有するとともに、その加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する３００℃で２時間加熱した後の平均粒径の変化率が７０％以下であることを特徴とする定着ベルト。
【請求項５】
前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、３００℃で２時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が９０Å以下であることを特徴とする請求項４に記載の定着ベルト。
【請求項６】
前記ニッケル電鋳は、リン、ホウ素およびマンガンからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の結晶成長抑制剤を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の定着ベルト。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１０６３５０（Ｐ２００６−１０６３５０Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９２７９２（Ｐ２００４−２９２７９２）
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【出願人】（０００２２７４１２）日東工業株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【出願人】（０００２２７４１２）日東工業株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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