無端ベルト、無端ベルトの製造方法、定着装置、及び画像形成装置
【課題】軸方向端部の破断を抑制可能な無端ベルト、この無端ベルトを搭載した定着装置、及びこの定着装置を搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴とする無端ベルト、この無端ベルトを用いた定着装置、及びこの無端ベルトを用いた画像形成装置である。
【解決手段】円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴とする無端ベルト、この無端ベルトを用いた定着装置、及びこの無端ベルトを用いた画像形成装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルト、無端ベルトの製造方法、定着装置、及び画像形成装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置には、記録媒体上に転写されたトナーを記録媒体に定着させるための定着装置が設けられている。
このような定着装置として、加熱源を有する定着ロールと、この定着ロールに圧接して設けられ定着ロールと共に回転移動する無端ベルトと、を含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような定着装置においては、無端ベルトの内周側に加圧部材等の加圧部材を設けて、この加圧部材により無端ベルトを定着ロールに向かって押圧することで、無端ベルトと定着ロールとを圧接させる。この無端ベルトと定着ロールとの間の加圧された加圧領域に記録媒体を通過させることで、記録媒体上の未定着トナーを該記録媒体に定着させている。
【０００４】
このような無端ベルトを用いた定着装置につきまとう問題として、走行時における無端ベルトの偏りにより、無端ベルトの軸方向端部が破損する問題がある。このような問題は、無端ベルトと定着ロールとの間を記録媒体が通過することによる無端ベルトに加わる負荷や、無端ベルトと定着ロールとの間の加圧領域に加わる圧力分布の偏り等から、定着装置内で無端ベルトの蛇行が発生し、無端ベルトの軸方向端部が定着装置内の各種部材に接触することが繰り返されることにより発生すると考えられる。
【０００５】
このような無端ベルトの軸方向端部の破損として端部に亀裂が発生すると、無端ベルトの破断に至る場合がある。
【特許文献１】特開平８−２６２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とし、軸方向端部の破断を抑制可能な無端ベルト、無端ベルトの製造方法、この無端ベルトを搭載した定着装置、及びこの定着装置を搭載した画像形成装置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】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明の無端ベルトは、円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴としている。
【０００８】
前記円筒状基材層の軸方向端面は、該円筒状基材層の厚みの少なくとも２０％以上の領域を前記表面被覆層により被覆されていることが好ましい。
【０００９】
本発明の無端ベルトの製造方法は、芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第１の塗布工程と、前記芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、前記乾燥工程によって乾燥された前記円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って溝部を形成する溝部形成工程と、前記溝部形成工程によって前記溝部の形成された前記円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して該円筒状樹脂皮膜上に表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、前記円筒状樹脂皮膜及び前記表面被覆層を加熱焼成し、前記芯体の外周面に前記円筒状基材層及び前記表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、前記積層体と前記芯体とを分離する分離工程と、を備えている。
【００１０】
前記溝部は、前記円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法であることが好ましい。
【００１１】
本発明の定着装置は、回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を備えている。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を有し、前記転写手段によってトナー像を転写された前記記録媒体上のトナー像を該記録媒体上に定着させる定着装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無端ベルト、無端ベルトの製造方法、定着装置、及び画像形成装置によれば、軸方向両端部の破損を抑制可能な無端ベルト、無端ベルトの製造方法、この無端ベルトを備えた定着装置、及びこの定着装置を備え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】
【００１４】
以下、本発明に係る定着装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る定着装置１０は、定着部材としての定着ロール１２と、無端ベルト１４と、加圧手段としての加圧部材１６とを備えている。
【００１６】
無端ベルト１４の外周面は、定着ロール１２の外周面に対して定着ロール１２の軸方向に接触して配置されている。なお、無端ベルト１４と定着ロール１２の軸方向は互いに同じ方向となるように設けられている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の軸方向に長い長尺状であって、無端ベルト１４の内周面側に配置されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の内周面側から無端ベルト１４を介して定着ロール１２へ圧力を加えるように配置されており、加圧部材１６と無端ベルト１４との間に圧力の加えられた圧力領域を形成する。
【００１７】
この無端ベルト１４と定着ロール１２との間の圧力領域に、図示を省略する搬送機構によって未定着のトナーＴを担持した記録媒体Ｋが搬送されて、この記録媒体Ｋが無端ベルト１４と定着ロール１２との間を挟持搬送されることにより、記録媒体Ｋ上にトナーＴが定着される。
【００１８】
定着ロール１２は、円筒状のコア１２Ａと、このコア１２Ａの表面に被覆された弾性体層１２Ｂと、この弾性体層１２Ｂの表面に被覆された離型層１２Ｃとを有しており、コア１２Ａの内部には、加熱源１８が設けられている。
【００１９】
コア１２Ａの材質としては、機械的強度に優れ、熱伝導性の良好な材質のものであれば、特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ、鉄、銅、真鍮等の金属や合金等が挙げられる。
【００２０】
弾性体層１２Ｂの材質としては、弾性体層１２Ｂとして公知の材料の中から適宜選択でき、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。そして、この弾性体層１２Ｂは、公知の手法によってコア１２Ａの表面に形成され、その手法については、特に制限がなく、例えば、それ自体公知の注入成型法またはコーティング法等を採用することができる。
【００２１】
離型層１２Ｃは、記録媒体Ｋ上の未定着のトナーが定着ロール１２側に付着することを好適に防止するために設けられるものであって、その材質としては、耐熱性がありトナーに対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が用いられる。
【００２２】
加熱源１８としては、図１に示すようにコア１２Ａの内部に収容することができる形状及び構造のものや、コア１２Ａの外部に設けることができる形状及び構造のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ハロゲンランプ等を用いることができる。この加熱源１８により加熱された定着ロール１２の表面温度は、例えば、定着ロール１２の表面に接触するように温度を検出するための温度センサ（図示省略）を設けて、この温度センサによる温度検知結果に基づいて、定着ロール１２の表面温度が所定の温度となるように、加熱源１８による定着ロール１２の加熱温度を調整するようにすればよい。
【００２３】
このような温度センサとしては、特に制限はなく、例えば、サーミスタ、熱電対等が用いられる。また、制御手段としては、特に制限はなく、たとえば、温度コントローラー、コンピューターなどを用いることができる。
【００２４】
加圧部材１６は、支持部材１６Ｂ及びパット１６Ａから構成されている。パット１６Ａは、シリコーンゴムやフッ素ゴム等から構成されている。支持部材１６Ｂは、パット１６Ａを支持するための部材である。
【００２５】
支持部材１６Ｂには、コイルスプリング等の付勢部材（図示省略）の一端が接続されている。付勢部材の他端は、金属製の圧接部材（図示省略）に支持されている。この圧接部材には、図示を省略する支持部材を介して、無端ベルト１４の周方向への走行を支持するためのガイド部材１９が設けられている。
【００２６】
パット１６Ａは、付勢部材によって支持部材を介して定着ロール１２の外周面に近づく方向へ、所定の圧力（例えば、１〜２ｋｇ／ｃｍ２）で付勢されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の軸方向に長い長尺状であって、無端ベルト１４の内周面側に配置されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の内周面側から無端ベルト１４を介して定着ロール１２へ圧力を加えるように配置されており、加圧部材１６と無端ベルト１４との間に圧力の加えられた圧力領域を形成する。
【００２７】
上記加圧部材１６の形状、構造、大きさ等については特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、また、単一の部材からなる構造であってもよいし、本実施の形態のように異なる機能を有する複数の部材からなる構造であってもよい。
【００２８】
定着ロール１２に接触して、定着ロール１２との間で記録媒体Ｋを挟持搬送する上記無端ベルト１４は、図２（Ａ）に示すように、円筒状に構成されている。
【００２９】
図２（Ｂ）に示すように、無端ベルト１４は、例えば、耐熱樹脂からなる円筒状基材層１４Ａの表面に表面被覆層１４Ｂを形成して構成されている。
【００３０】
円筒状基材層１４Ａの材質としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート等を用いることができる。
【００３１】
表面被覆層１４Ｂとしては、トナーに対する剥離性に優れていることが好ましく、その材質としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（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）等のフッ素樹脂が挙げられる。
【００３２】
上述のように、円筒状基材層１４Ａの外周面は、全面に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆されているが、円筒状基材層１４Ａの軸方向（図２（Ａ）中、矢印Ｂ方向参照、すなわち、無端ベルト１４の軸方向と同一方向）端面の少なくとも一部もまた表面被覆層１４Ｂにより被覆されている。
【００３３】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端面は全領域に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆（すなわち１００％被覆）されていることが好ましいが、少なくとも、円筒状基材層１４Ａの軸方向端面を被覆している表面被覆層１４Ｂにおける、円筒状基材層１４Ａの半径方向の長さとしての厚みＴ２が、円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１の２０％以上であることが必須であり、４０％以上であることが更に好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【００３４】
円筒状基材層１４Ａの軸方向端面を被覆している表面被覆層１４Ｂにおける上記厚みＴ２が、円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１の２０％未満であると、円筒状基材層１４Ａの端面を被覆している部分が少ないため、定着装置内に無端ベルト１４を使用した際に発生するベルト蛇行に対して、端面破壊・磨耗を防止する作用が弱いという問題が生じる場合がある。
【００３５】
円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１（図２（Ｂ）参照）は、無端ベルト１４を定着装置内で使用するために４０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。
厚みＴが４０μｍ未満であると、無端ベルト１４全体の強度が弱いため、定着装置内で使用した際にベルト蛇行による座屈が発生しやすくなり、無端ベルト１４が破断すると言う問題が生じる場合があり、２００μｍを超えると、無端ベルト１４全体の膜厚が厚くなり、熱伝導性が悪いためエネルギー効率が低下したり、無端ベルト１４に柔軟性が不足し、記録紙の剥離性が低下し、定着性能が劣化するという問題が生じる場合がある。
【００３６】
また、表面被覆層１４Ｂの円筒状基材層１４Ａの外周面を被覆している領域における、厚みＴ４（図２（Ｂ）参照）は、無端ベルトの厚みの１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることが更に好ましい。
厚みＴ４が無端ベルトの厚みの１０μｍ未満であると、定着装置内で無端ベルト１４を使用した際に、記録紙の通紙により、表面層が少ない走行枚数で摩滅してしまい、無端ベルトの離型性が損なわれ、記録紙の定着不良やトナー付着などの画像汚れが発生すると言う問題が生じる場合があり、６０μｍを超えると、無端ベルト１４全体の熱伝導性が低下し、定着装置のエネルギー効率が悪化する、という問題が生じる場合がある。
【００３７】
さらに、表面被覆層１４Ｂの内の、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端部を被覆している箇所の厚みＴ３（図２（Ｂ）参照）は、本発明の内容を特に限定するものではないが、少なくとも１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上の膜厚であることがより好ましい。
【００３８】
以上の構成において、本実施の形態に係る定着装置１０では、上記無端ベルト１４を用いることにより、無端ベルト１４の軸方向端部の破断を抑制することができ、無端ベルト１４の軸方向端部破損に起因する定着装置１０における定着性能の低下を抑制することができる。
【００３９】
すなわち、定着装置１０では、図１に示すように、定着ロール１２が図示を省略するモーターの駆動によって所定方向（図１中、矢印Ｅ方向）に所定の回転速度で回転駆動されると、定着ロール１２の回転に従動して、無端ベルト１４が回転する（定着ロール１２の反回転方向に回転。図１中、矢印Ａ方向）。
【００４０】
このとき、定着ロール１２と無端ベルト１４との間の加圧領域Ｎに、未定着のトナーＴを保持した記録媒体Ｋが存在すると、記録媒体Ｋは加圧領域Ｎに取り込まれて、定着ロール１２と無端ベルト１４とによって挟持搬送される。
定着ロール１２と無端ベルト１４との間の加圧領域Ｎにおいては、記録媒体Ｋが加圧及び加熱される。その結果、未定着のトナーＴは記録媒体Ｋ上に加熱加圧定着される。
【００４１】
ここで、無端ベルト１４の回転により、無端ベルト１４の軸方向両端部がガイド部材１９や定着装置１０内の装置各部への接触することにより、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａの軸方向端部が摩耗すると、無端ベルト１４の破断に繋がる場合がある。
しかし、本実施の形態の無端ベルト１４では、上述のように、円筒状基材層１４Ａの外周面の全面または一部を表面被覆層１４Ｂにより被覆されているために、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端部の摩耗が抑制される。
【００４２】
従って、定着装置１０における無端ベルト１４の軸方向端部の摩耗及び破断を抑制することができる。また、無端ベルト１４の軸方向端部破損に起因する定着装置１０における定着性能の低下を抑制することができる。
【００４３】
上記無端ベルト１４は、芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第１の塗布工程と、芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、乾燥工程によって乾燥された円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って該円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法の溝部を形成する溝部形成工程と、溝部形成工程によって溝部の形成された円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して該円筒状樹脂皮膜上に表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、円筒状樹脂皮膜及び表面被覆層を加熱焼成し、芯体の外周面に円筒状基材層及び表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、積層体と芯体とを分離する分離工程と、を経ることにより製造される。
【００４４】
下記に、無端ベルト１４の製造方法を、工程毎に説明する。なお、かかる工程以外にも、種々の公知の工程を適宜設けてもよい。
【００４５】
−準備工程−
図３に示すように、皮膜形成樹脂溶液を塗布する対象となる芯体２０には、アルミニウムやステンレス、ニッケル、銅等の金属を用いることが好ましい。芯体２０は、円筒状または円柱状であって、その軸方向長さは、目的とする無端ベルト１４の軸方向長さ（所謂、幅）以上の長さが必要であるが、芯体２０の軸方向両端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するために、芯体２０の軸方向長さは、目的とする無端ベルト１４の軸方向長さより、１０〜４０％程度長いことが望ましい。芯体２０の外径は、目的とする無端ベルト１４の内径に合わせ、肉厚は芯体２０としての強度が保てる厚さにする。
【００４６】
芯体２０は円筒形であるが好ましい。芯体２０の重量が大きい場合には、その軸方向両端に、保持板を取り付けるのが好ましい。保持板は、芯体２０の両端をはさむ構造や、芯体２０の内側に嵌合する構造のいずれでもよい。また、芯体２０及び保持板の何れか一方または双方に、段差や切り込み等の加工があってもよい。保持板の取り付け方法は、ねじでもよいし、溶接でもよい。
【００４７】
また、塗布される皮膜形成樹脂溶液が芯体２０表面に接着することを防ぐため、芯体２０の表面には、離型性を付与することが好ましい。それためには、芯体２０表面をクロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆したり、表面に離型剤を塗布する方法がある。
【００４８】
−第１の塗布工程−
芯体２０表面には皮膜形成樹脂溶液が塗布される。
皮膜形成樹脂溶液の材料としては、ポリイミド（以下、ＰＩと称する）、ポリアミドイミド（以下、ＰＡＩと称する）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリアリレート等が挙げられる。材料が熱可塑性樹脂の場合には、その溶液が用いられ、ＰＩのように非熱可塑性樹脂の場合には、その前駆体（ＰＩ前駆体）が用いられる。
これらの皮膜形成樹脂溶液の材料の中でも、強度や形状安定性等の観点から、上記ＰＩ前駆体及びＰＡＩが好ましく用いられる。
【００４９】
ＰＩ前駆体としては、例えば、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるもの、ＢＰＤＡと４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）と４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの等、種々公知のものを用いることができる。また、ＰＩ前駆体は、２種以上を混合して用いてもよいし、複数の酸又はアミンのモノマーを混合して共重合されてもよい。
また、ＰＡＩとしては、種々の公知のものを用いればよい。
【００５０】
ＰＩ前駆体やＰＡＩの溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、アセトアミド等の非プロトン系極性溶剤が挙げられ、常温での揮発性は低い。
【００５１】
なお、塗布に用いられる皮膜形成樹脂溶液の混合比、濃度、粘度等は、使用される塗布方法や狙いの塗布膜厚に応じて、適宜選択される。
以下、固形分１８％、粘度１３０Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液をブレードコートと呼ばれる塗布方法で塗布する場合について、例を挙げて説明する。
【００５２】
芯体２０上への皮膜形成樹脂溶液の塗布方法としては、芯体２０を皮膜形成樹脂溶液に浸漬した後に芯体２０を上昇させる浸漬塗布法、芯体２０を回転させながらその表面に皮膜形成樹脂溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで皮膜を平滑化するブレード塗布法など、公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では、塗布部を水平移動させるので、円筒状樹脂皮膜はらせん状に形成されるが、溶剤の乾燥が遅いものを用いて、円筒状樹脂皮膜の乾燥を遅くすれば、継ぎ目は自然に平滑になる。
【００５３】
なお、「芯体上に塗布」とは、芯体２０の外周面の表面に塗布することをいい、また該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００５４】
流し塗り法を用いて塗布を行う場合には、回転させた芯体２０の表面に、ノズルから吐出された皮膜形成樹脂溶液をブレードによって平滑にする方法が挙げられる。
【００５５】
図３は、上記塗布方法に利用する塗布装置を示す概略構成図である。また図４は、この塗布装置の主要部分の芯体２０の軸方向から見た側面図である。
【００５６】
この塗布装置は、図３、図４に示すように、被塗布物である円筒状の芯体２０に対し、皮膜形成樹脂溶液２２を塗布し、その塗膜による円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成する塗布装置である。ここで、図示しないが、芯体２０は、水平に回転可能（図３中、矢印Ｃ方向）に支持するアームを有する台座に保持部材を介して配設されている。また、図示しないが、芯体２０は、芯体２０を軸回転させるための駆動手段（回転手段）と保持部材を介して連結されている。
また、芯体２０の周辺には、皮膜形成樹脂溶液２２を流下して芯体２０に皮膜形成樹脂溶液２２を付着させる流下装置２４が配置されている。
【００５７】
流下装置２４（ディスペンサー）は、例えば、皮膜形成樹脂溶液２２を流下させるノズル２６と、ノズル２６へ皮膜形成樹脂溶液２２を供給する容器２８とから構成されている。容器２８としては、例えば、メニカスシリンダー、スクリューなどを利用した装置が適用される。流下装置２４は、ノズル２６と容器２８とが連結管により連結してノズル２６と容器２８とが分離して別置している形態でもよいし、ノズル２６と容器２８とが一体的に構成された形態でもよい。本実施形態では、容器２８とノズル２６とが別体で、ポンプ３０を介して連結した形態を説明する。また、ノズル２６と容器２８との間には例えば電磁弁を介在させて流下量を制御してもよい。
【００５８】
通常、ＰＩ前駆体溶液などの皮膜形成樹脂溶液２２は、例えば１Ｐａ・ｓ以上と粘度が高いので自然には流下しないので、ポンプ３０を用いて流下させる。円筒状樹脂皮膜１５Ａの層厚は、皮膜形成樹脂溶液２２の吐出量によって定まるため、塗布中は吐出量を一定にしなくてはならない。皮膜形成樹脂溶液の吐出は、加圧エアで容器２８から押し出す方法でもよいが、定量化を確実にするには、ポンプ３０で供給するのがよい。そのポンプ３０として、途切れなく一定量を吐出することが可能であるモーノポンプが好ましい。
【００５９】
ノズル２６と芯体２０との距離は任意でよいが、流下液が途切れることがないよう、１０〜１００ｍｍ程度が好ましい。液の途切れが生じると、泡を巻き込むことがある。
【００６０】
芯体２０の周辺には、芯体２０に付着した皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化する平滑化手段として、ブレード３２が配置されている。ブレード３２は、芯体２０へ突き当てて圧接させることで、芯体２０に付着された皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化することで、芯体２０上に円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成する。ブレード３２は、その先端が湾曲されて（しなるように）、芯体２０へ圧接される。
【００６１】
ここで、ブレード３２の芯体２０への圧接力としては、例えば真円度が０〜１ｍｍの芯体２０の回転時の最大振れ幅（例えば０〜２ｍｍ）に合わせて、ブレード３２が当該振れ幅に追随できるように０．２Ｎから４Ｎの範囲とし、円筒状樹脂皮膜１５Ａにらせん状模様が発生しない条件とする。
【００６２】
流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２は、皮膜形成樹脂溶液２２の芯体２０への付着及び平滑化に伴い、芯体の２０回転に応じて相対的に芯体２０の軸方向の一端から他端へ水平方向（図３中、矢印Ｄ方向）に移動させる。この構成は、図示しないが、流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２を移動させる構成としてもよいし、芯体２０が移動する構成としてもよく、周知の技術により構成することができる。
【００６３】
流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２を連動させ、芯体２０の一端から他の一端へ水平方向に移動させることにより、芯体２０の表面に塗布することができる。その移動速度が塗布速度と言える。
塗布時の条件は、芯体２０の回転速度が２０〜２００ｒｐｍであり、塗布速度Ｖは、０．１〜２．０ｍ／分程度である、溶液の粘度が高いほど遅くするのが好ましい。
【００６４】
本実施形態では、まず、芯体２０を周方向（図３中、矢印Ｃ方向）に回転させながら、流下装置２４のノズル２６から、皮膜形成樹脂溶液２２を流下させて芯体２０に皮膜形成樹脂溶液２２を付着する。この直後に芯体２０の一端側の突き当て位置３１においてブレード３２を水平方向に移動させて芯体２０へ突き当てることで、芯体２０に付着した皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化する。そして、芯体２０の回転毎に付着点及び平滑化点（流下装置２４及びブレード３２）を、芯体２０の一端から他端へ水平方向（図３中、矢印Ｄ方向）に移動させる。
【００６５】
その後、芯体２０への皮膜形成樹脂溶液２２の塗布が終了する直前に、芯体２０の他端側の退避位置３４において、ブレード３２を水平方向に移動させて芯体２０から退避させる。
【００６６】
ブレード３２は、ステンレスや真鍮などの金属や、フッ素樹脂やポリエチレン等の弾力性ある材料で、厚さ０．１〜１ｍｍ程度の板から製作される。幅は、少なくともピッチ（水平移動速度／回転体回転数）より広い必要があるが、広すぎても筋が残る場合があるので、上記ピッチの６倍以下が好ましい。ブレード３２を皮膜形成樹脂溶液２２に押し当てて平滑化している間は、芯体２０とブレード３２の間には、皮膜形成樹脂溶液が存在するので、両者が直に接触することはない。
【００６７】
このようにして、皮膜形成樹脂溶液２２が芯体２０外周面に塗布され、皮膜形成樹脂溶液による塗膜としての円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成される。
【００６８】
−乾燥工程−
乾燥工程においては、図５に示すように、上記第１の塗布工程によって芯体２０上に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａを、固形分が４０％以上６０％以下の半乾燥状態となるまで乾燥させる。
【００６９】
この乾燥後の時点では、皮膜形成樹脂溶液からなる円筒状樹脂皮膜１５Ａには、溶剤が全皮膜重量の４０％以上６０％以下は残っており、円筒状樹脂皮膜１５Ａはまだ柔軟性を有し、円筒状基材層としての強度を保持しておらず、芯体２０上に密着して保持されている。
【００７０】
なお、円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分が４０％を切るほどまで、円筒状樹脂皮膜１５Ａを乾燥させてしまうと、円筒状樹脂皮膜１５Ａの柔軟性が失われ、硬くもろい膜になり、後述する溝部形成工程において溝部の形成が困難となると共に、後述する加熱焼成工程後に表面被覆層１５Ｂとの密着性が低下するなどの問題が生じる。
【００７１】
なお、上記説明で使用している円筒状樹脂皮膜１５Ａ中の固形分測定は、上記円筒状樹脂皮膜１５Ａの形成された芯体２０について、溝形成工程と表面層塗布を行わずに３８０℃、１時間の加熱焼成処理を行い、求めたものである。その計算方法を下記に示す。
【００７２】
円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成された芯体２０の全体について、乾燥工程終了後（焼成処理前）の質量ａと、焼成処理後の重量ｂを、また芯体２０のみでの重量ｃを各々測定すると、
（円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分率）は（ｂ−ｃ）/（ａ−ｃ）×１００（％）で表される。
【００７３】
乾燥工程では、芯体２０に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａを、上記半乾燥状態となるまで加熱乾燥させる。乾燥工程における加熱乾燥条件は、皮膜形成樹脂溶液に用いる材料（樹脂）や溶剤の種類にもよるが、通常、６０℃〜１２０℃の温度で３０〜１２０分間の時間で、所望の半乾燥状態を得ることが好ましい。その際、温度が高いほど、加熱時間は短くてよい。温度は、時間内において段階的、または一定速度で上昇させてもよい。加熱の際、熱風を当てることも有効である。
【００７４】
乾燥工程中に円筒状樹脂皮膜１５Ａに垂れが生じる場合には、芯体２０の軸方向を水平にして、ゆっくり回転させることが有効である。このとき、芯体２０の回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。
【００７５】
−溝部形成工程−
溝部形成工程では、上記乾燥工程を経ることによって乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０の軸方向両端部に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの周方向に沿って溝部３６を形成する。
【００７６】
溝部３６は、円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０へ接触する側の面を裏面とすると、円筒状樹脂皮膜１５Ａの表面側に開口し、図７に示すように、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向（芯体２０の軸方向と同一方向）両端部の側縁から中央部へ向かって所定距離移動した位置に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの側縁に沿って、円筒状樹脂皮膜１５Ａの周方向に向かって直線状に形成されている。
【００７７】
溝部３６は、円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法であることが好ましく、４０％以上９０％以下がさらに好ましく、６０％以上９０％以下が特に好ましい。
【００７８】
溝部３６の深さ寸法が、円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みの２０％未満であると、製造される無端ベルト１４の両端部が被覆される範囲も２０％未満となり、端部補強の効果が充分に得られないと言う問題が生じる場合がある。また、溝部３６の深さ寸法は、より深いほうが製造される無端ベルト１４の両端が表面層に被覆される範囲が広くなり、補強効果が高くなるが、深ければ深いほど、溝加工の際に円筒状樹脂皮膜１５Ａを完全に切断してしまい、芯体２０の表面を傷つけてしまう可能性が高くなる。そのため、深さ寸法は円筒状樹脂皮膜１５Ａの少なくとも９０％以下に設定することが好ましい。
【００７９】
溝部３６の幅は本発明の内容を特に制限するものではないが、５０μｍ〜２００μｍが好適であり、７０μ〜１２０μが更に好ましい。
【００８０】
円筒状樹脂皮膜１５Ａへの溝部３６の形成は、例えば、図６に示すように、切断用の一対の刃物３８各々の刃先を、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁から互いに近づく方向へと所定距離移動させた位置に各々接触させた状態とした後に、芯体２０を周方向へと回転させることによって形成することができる。
【００８１】
上記溝部３６の幅、及び深さ寸法は、溝部３６を形成するための刃物３８の刃先の形状、刃先の大きさ、及び刃物３８の刃先を円筒状樹脂皮膜１５Ａの外周面に接触させるときの圧力等を調整することにより調節することができる。
【００８２】
この溝部３６の形成においては、乾燥工程後の時点では、円筒状樹脂皮膜１５Ａには溶剤が４０％以上６０％以下含有されている状態であることから、円筒状樹脂皮膜１５Ａは柔軟性を有している。このため、容易に溝部３６を形成することができる。
【００８３】
−第２の塗布工程−
第２の塗布工程では、前記溝部形成工程によって溝部３６の形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａの外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成する。
【００８４】
このような表面被覆樹脂溶液としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（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）等のフッ素樹脂を用いることができる。
以下では、表面被覆樹脂溶液を、適宜「フッ素樹脂分散液」と称して説明する場合がある。
【００８５】
このようなフッ素樹脂分散液は、一般的には固形分が４０〜６０％に調整され、粘度は狙いの塗布厚みや塗布方法に応じて、GMC(シ゛メチルセルロース)等の増粘剤で調整される。
表面被覆樹脂溶液を塗布する方法としては、図８に示すような浸漬塗布法およびスプレー塗布法などが挙げられる。浸漬塗布法においては２５℃における塗料粘度は、狙いの膜厚、塗布速度に応じて１００ｃＰ〜７００ｃＰに調整されて使用される。
また、スプレー塗布方法の場合は、２５℃における塗料粘度が０〜１０ｃP程に調整して使用され、２０μｍ以上の厚膜を製造する際には重ね塗りなどの手法が選択される。
【００８６】
以下、第２の塗布工程として、浸漬塗布法を選択した場合について解説するが、この塗布方法は本発明の内容を限定するものではない。
【００８７】
第２の塗布工程では、芯体２０の軸方向を垂直にした際に、図８に示すように、下端側となる部分の円筒状樹脂皮膜１５Ａの端部、及び芯体２０の露出部分があれば、その部分に被覆処理を施す（被覆処理領域４０）。
なお、芯体２０の上端側になる部分は、芯体２０表面が露出していても、表面被覆樹脂溶液４２への浸漬時、その部分まで浸漬しなければ、芯体２０表面に表面被覆樹脂溶液４２が付着しないので、被覆処理を施さなくてもかまわない。もちろんその部分も被覆すれば、より確実である。
【００８８】
次いで、図８に示すように、被覆処理をした被覆処理領域４０側を下側にして芯体２０を垂直にして、表面被覆樹脂溶液４２が入れられた塗布槽４４に浸漬し、引き上げることにより、フッ素樹脂分散液の皮膜からなる表面被覆層１５Ｂが、芯体２０上の円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に形成される。塗布槽４４の上部には、環状送風装置４７が取り付けられており、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に塗布されたフッ素樹脂分散液の皮膜に風を送ることができる。
【００８９】
なお、表面被覆樹脂溶液４２は、塗布槽４４に溜め置きしてもよいが、塗布槽４４の下部から供給し、上部から溢流させて回収し、ポンプで循環させてもよい。
【００９０】
ここで、表面被覆樹脂溶液４２としては、フッ素樹脂粉体の粒径が１〜２０μｍ、その分散液濃度は１０〜７０％程度が好ましい。表面被覆樹脂溶液４２の溶媒は、水のほか、エタノールやブタノール等の低級アルコールや、エチレングリコール等のグリコール、またそのエステル類が併用されることもある。溶媒の蒸発により、表面被覆樹脂溶液４２の濃度が上昇した場合には、低級アルコール等を加えて調整すればよい。また、表面被覆樹脂溶液４２には界面活性剤や粘度調整剤等も添加されてよい。
【００９１】
表面被覆樹脂溶液４２を塗布槽４４に入れる前には、脱泡して表面被覆樹脂溶液４２の中から泡を除去するのがよい。なぜなら、界面活性剤が添加されていると、表面被覆樹脂溶液４２は泡立ちが起こりやすく、液中に泡があると塗膜に欠陥が生じるからである。脱泡の方法には、静置することのほか、減圧や遠心分離、ろ過、超音波印加、等の方法がある。なお、水には２０℃で窒素が約１．１９体積％、酸素が約０．６４体積％の溶解度があり、フッ素樹脂分散液には気体が溶存するが、それら溶存気体も減圧によって減少させておくことが好ましい。
【００９２】
表面被覆樹脂溶液４２からの芯体２０の引き上げ速度は、所望の表面被覆層１５Ｂの厚みにもよるが、５０〜５００ｍｍ／分程度である。
【００９３】
引き上げの際、環状送風装置４７により、表面被覆樹脂溶液４２の塗膜としての表面被覆層１５Ｂに気流を当てて、溶媒の乾燥を促進するが、表面被覆層１５Ｂに当てる気流は、一方向からよりは、周方向で均一になるよう、環状に当てるのがよい。そのような送風装置としては、例えば特許第２８４４７８４号公報や、特許第２６２９４１７号公報に記載されているものが挙げられる。
【００９４】
この第２の塗布工程により、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成した後に、常温から１００℃の間に５〜２０分間置いて、表面被覆層１５Ｂ内に残留している溶媒を乾燥させる。この乾燥の前後に、先に形成した被覆処理をした被覆処理領域４０を取り外す。
【００９５】
−加熱焼成工程−
次に、加熱焼成工程では、上記第２の塗布工程によって、溝部３６の設けられた円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に、表面被覆層１５Ｂが積層された芯体２０について、円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを同時に加熱焼成する。この加熱焼成工程を経ることにより、図９に示すように、円筒状基材層１４Ａ上に表面被覆層１４Ｂの積層された積層体４６を形成することができる。
【００９６】
この加熱焼成工程においては、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料にＰＩ前駆体が用いられている場合には、好ましくは２５０℃〜４５０℃、より好ましくは３００℃〜３５０℃前後で、２０〜６０分間加熱焼成することにより、縮合反応させることで円筒状基材層１４Ａが形成される。その際、表面被覆層１４Ｂを構成するフッ素樹脂粉体は溶融焼成されてフッ素樹脂からなる表面被覆層１４Ｂとなる。
【００９７】
ここで、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料の種類によっては、加熱焼成時に溶剤の揮発物や反応時に発生する気体があり、加熱焼成後の円筒状基材層１４Ａには、これらの揮発物や気体による部分的な膨れが生じることがある。これは特に、ＰＩ前駆体を、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料として用い、且つ円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みが５０μｍを越える場合に顕著に発生する。
【００９８】
しかし、本実施の形態では、上記溝部形成工程において円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に溝部３６が形成されているため、加熱焼成工程における円筒状樹脂皮膜１５Ａの体積収縮により、図１０（Ａ）に示すように溝部３６部分で積層体４６が裂け、積層体４６内面からのガス抜けが補助され、円筒状樹脂皮膜１５Ａへの部分的な膨れの発生を抑制することができる。
【００９９】
−分離工程−
加熱焼成工程の後に、芯体２０を常温に冷した後に、積層体４６を芯体２０から取り外す。この取り外し時に、溝部３６を境界にして積層体４６の軸方向両端部が中央部から分離されて（図１０（Ｂ）参照）、この中央部を本実施の形態の無端ベルト１４として得ることができる。
【０１００】
なお、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａとは、積層体の状態では円筒状樹脂皮膜１５Ａに相当し、表面被覆層１４Ｂは、積層体の状態では表面被覆層１５Ｂに相当する。
【０１０１】
以上説明したように、本実施の形態の無端ベルト１４の製造方法によれば、上記乾燥工程で円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０の軸方向両端部に溝部３６を設けて、第２の塗布工程により表面被覆樹脂溶液を塗布した後に、上記加熱焼成工程により円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを加熱焼成し、芯体２０から分離することにより無端ベルト１４を製造する。
【０１０２】
このため、本発明の無端ベルト１４では、円筒状基材層１４Ａの外周面を全面に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆された構成とすることができると共に、円筒状基材層１４Ａの軸方向（図２（Ａ）中、矢印Ｂ方向参照、すなわち、無端ベルト１４の軸方向と同一方向）端面の少なくとも一部もまた表面被覆層１４Ｂにより被覆された構成とすることができる。
【０１０３】
このように、表面被覆層１４Ｂによって軸方向端面を被覆された円筒状基材層１４Ａとすることにより、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａの軸方向端面が摩耗することを抑制することができる。
【０１０４】
次に、上記定着装置１０を備えた画像形成装置５０について説明する。
【０１０５】
図１１に示すように、本発明の画像形成装置５０は、所定方向（図１１中、矢印Ｆ方向）に回転する感光体５２を備えている。
感光体５２の周辺には、感光体５２の回転方向に沿って、帯電装置５４、露光装置５６、現像装置５８、転写装置６０、及びクリーニング部材６２が設けられている。
【０１０６】
帯電装置５４は、感光体５２の表面を所定電位に帯電する。露光装置５６は、帯電装置５４によって帯電された感光体５２の表面を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を形成する。
【０１０７】
現像装置５８は、静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を予め貯留すると共に、貯留された現像剤を感光体５２表面に供給することにより静電潜像を現像してトナー像を形成する。
転写装置６０は、感光体５２上に形成されたトナー像を、感光体５２との間で記録媒体Ｋを挟持搬送することにより、記録媒体Ｋに転写する。
【０１０８】
画像形成装置５０には、定着装置１０が設けられている。転写装置６０によってトナー像を転写された記録媒体Ｋは、転写装置６０に図示を省略する搬送機構によって定着装置１０へと搬送されると、定着装置１０によって、転写されたトナー像を定着される。
【０１０９】
クリーニング部材６２は、感光体５２の表面に接触するように設けられ、感光体５２表面との摩擦力によって、表面の付着物を除去する。
【０１１０】
所定方向（図１１中、矢印Ｆ方向）に回転する感光体５２の表面は、帯電装置５４によって一様に帯電される。
露光装置５６は、表面を一様に帯電された感光体５２表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。感光体５２の静電潜像の形成された領域が、現像装置５８との対向領域に達すると、静電潜像は、現像装置５８に貯留された現像剤によって現像される。このように、静電潜像が現像剤によって現像されることにより、感光体５２上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０１１１】
感光体５２上に形成されたトナー像の領域が、感光体５２の回転によって転写装置６０との対向領域に達すると、この対向領域において、トナー像は記録媒体Ｋに転写される。記録媒体Ｋが、図示を省略する搬送ロールによって搬送されて、定着装置１０の設置位置に達すると、記録媒体Ｋ上に転写されたトナー像は、定着装置１０によって加熱加圧処理されて、記録媒体Ｋ上に定着される。
【０１１２】
本実施の形態の画像形成装置５０によれば、定着装置１０における記録媒体Ｋへのトナー像の定着処理時に、定着装置１０の無端ベルト１４の軸方向両端部の摩耗や破断が抑制されるため、無端ベルト１４の摩耗に起因する定着装置１０における定着処理能の低下を抑制することができる。従って、定着処理能の低下に起因する画質劣化を抑制することができる。
【実施例】
【０１１３】
以下実施例を交えて、本発明を詳細に説明するが、何ら本発明を限定するものではない。
【０１１４】
（無端ベルトＡ１の作製）
−準備工程−
外径３０ｍｍ、軸方向長さ４６０ｍｍ、厚み２ｍｍのアルミニウム製円筒を用意した。次いで、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、Ｒａ１．０μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学(株)製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理し、芯体２０とした。
【０１１５】
−第１の塗布工程−
皮膜形成樹脂溶液として、ＰＩ前駆体溶液として、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンが、Ｎ−メチルピロリドン中で合成された、固形分濃度１８％（重量％、以下同じ）、２５℃の粘度が１３０Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液を用意した。
【０１１６】
上記芯体２０の表面に、図３及び図４に示す塗布装置を用いて、上記皮膜形成樹脂溶液を塗布した。
詳細には、芯体２０の軸方向両端部を回動可能に保持し、芯体２０の軸方向が水平方向となるように調整した。
【０１１７】
そして、図３に示すように、芯体２０を２０ｒｐｍで回転させた。ブレード３２は幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリエチレンからなり、弾力性を有している。これを回転している芯体２０に押し付け、上記調整した皮膜形成樹脂溶液２２としてのＰＩ前駆体溶液は、容器２８から口径４ｍｍのノズル２６を通して、エア圧０．４ＭＰａにて、２３ｍｌ／ｍｉｎの流量で押し出した。ＰＩ前駆体溶液がブレード３２を通過する際、ブレード３２が押し広げられ、ブレード３２と芯体２０の間には隙間ができた。次いで、ノズル２６とブレード３２を３６０ｍｍ／分の速度で、芯体２０の軸方向の一端から他端へと移動させた。この条件で、芯体２０回転あたり、ノズル２６とブレード３２は３．０ｍｍずつ移動する。なお、塗布の際には、芯体２０の軸方向両端に５ｍｍずつの不塗布部分を設けた。
【０１１８】
この第１の塗布工程によって、芯体２０上には、厚み７４０μｍ、芯体２０の軸方向長さ４５０ｍｍの円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成された。
【０１１９】
−乾燥工程−
乾燥工程では、上記第１の塗布工程によって円筒状樹脂皮膜１５Ａの形成された芯体２０を２０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の乾燥炉に５０分間入れることにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａを乾燥させた。乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分は約５２％であった。また、乾燥工程により乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みは１５０μｍであった。
【０１２０】
−溝部形成工程−
次に、図６に示すように、切断用の一対の刃物３８を設置した溝形成用治具を用意し、各々の刃先を、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁から中央部へと４９ｍｍ移動させた位置に各々接触させた後に、芯体２０を周方向へと１０ｒｐｍの回転速度で回転させることによって、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁に沿って周方向に一対の溝部３６を形成した（図７参照）。
この溝部３６の深さ寸法は、９０μｍであり、幅は、１００μｍであった。
【０１２１】
−第２の塗布工程−
次に、図８に示すように、第２の塗布工程として、円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成した芯体２０の軸方向一端に粘着テープ（ポリエステルテープ）を巻いて張り付けた。粘着テープを張り付けた側を下端にして、芯体２０の軸方向を垂直にした後に、表面被覆樹脂溶液としてのＰＦＡ塗料（三井デュポンフロロケミカル社製、商品名：ＥＮ−７００ＣＬ、濃度５１．５％、粘度６００ｍＰａ・ｓ）を内径９０ｍｍ、高さ４８０ｍｍの塗布槽４４に入れた。塗布槽４４の上部には、環状送風装置４７を取り付けた。
【０１２２】
この塗布槽４４中に芯体２０を、被覆処理をした被覆処理領域４０を下側にして垂直にし、芯体２０上の円筒状樹脂皮膜１５Ａの全領域を被覆するように、塗布槽４４の表面被覆樹脂溶液に浸漬させた。次いで気流を当てながら、２００ｍｍ／分の速度で表面被覆樹脂溶液から芯体２０を引き上げることにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成した。
【０１２３】
この第２の塗布工程の後に、上記ポリエステルテープを除去した後に、８０℃で１０分間乾燥した。
【０１２４】
−加熱焼成工程−
加熱焼成工程として、上記第２の塗布工程によって、芯体２０上に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを、３８０℃で１時間加熱することにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを同時に加熱焼成し、芯体２０上に円筒状基材層１４Ａ及び表面被覆層１４Ｂからなる積層体を形成した。
【０１２５】
この加熱焼成工程を得た表面被覆層１５Ｂについては、内部のガスによる膨れはみられなかった。これは、加熱焼成工程時に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの体積収縮が生じて、溝部３６部分で円筒状樹脂皮膜１５Ａが裂けて、この裂け目から円筒状樹脂皮膜１５Ａ内部からのガス抜けが補助されたためと考えられる。
【０１２６】
−分離工程−
分離工程においては、上記加熱焼成工程を経た芯体２０、芯体２０上の積層体が室温に冷えた後に、芯体２０から積層体を取り外した。
このとき、溝部３６を境界として積層体の軸方向両端部と中央部とが分離され、この中央部を無端ベルトＡ１として得た。
【０１２７】
得られた無端ベルトＡ１における円筒状基材層１４Ａ、表面被覆層１４Ｂの厚み、及び無端ベルトＡ１の軸方向長さ各々を、マイクロスコープ（キーエンス社製、商品名ＶＨ−８００）を用いて測定したところ、下記測定結果が得られた。
【０１２８】
・Ｔ１（円筒状基材層１４Ａの厚み）：８５μｍ
・Ｔ２（円筒状基材層１４Ａの端部を被覆している表面被覆層１４Ｂの、円筒状基材層１４Ａの半径方向長さ）：５１．０μｍ
・Ｔ３（円筒状基材層１４Ａの端部を被覆している表面被覆層１４Ｂの、円筒状基材層１４Ａの軸方向長さ）：３８μｍ
・Ｔ４（円筒状基材層１４Ａの周方向表面を被覆している表面被覆層１４Ｂの厚み）：３８μｍ
・無端ベルトの軸方向長さ：３４４ｍｍ
【０１２９】
（無端ベルトＡ２の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を３０μｍとし、幅を、４０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ２を作製した。
【０１３０】
作製した無端ベルトＡ２について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝１７．０μｍ、Ｔ３＝２０μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３１】
（無端ベルトＡ３の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を６０μｍとし、幅を、７０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ３を作製した。
【０１３２】
作製した無端ベルトＡ３について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝３４．０μｍ、Ｔ３＝３５μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３３】
（無端ベルトＡ４の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１２０μｍとし、幅を、１２５μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ４を作製した。
【０１３４】
作製した無端ベルトＡ４について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝６８．０μｍ、Ｔ３＝３８μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３５】
（無端ベルトＡ５の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１３５μｍとし、幅を、１３５μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ５を作製した。
【０１３６】
作製した無端ベルトＡ５について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝７６．５μｍ、Ｔ３＝３８μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３７】
（無端ベルトＡ６の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１５μｍとし、幅を、２０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ６を作製した。
【０１３８】
作製した無端ベルトＡ６について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝７６．５μｍ、Ｔ３＝１０μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３９】
（無端ベルトＡ７の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６を形成せず、且つ分離工程において分離された積層体の軸方向両端部を、ベルトカット用治具を用いて切断することによって無端ベルトを作製した以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ７を作製した。
【０１４０】
作製した無端ベルトＡ７について、上記Ｔ１、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１４１】
【表１】
【０１４２】
（実施例１）
上記作製した無端ベルトＡ１を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００ＣＰ（富士ゼロックス株式会社製）の定着装置の無端ベルトに換えて該定着装置に設置し、無端ベルトＡ１の強度試験を行った。
【０１４３】
強度試験に先立ち、まず、この定着装置に設けられている加圧部材１６について、無端ベルトＡ１と定着ロール１２との接触領域における、無端ベルトＡ１の幅方向の圧力が不均一となるように、圧力調整を行った。具体的には、この接触領域における、無端ベルトＡ１の軸方向の一端から他端には、均等に荷重が加えられるように、スプリング等の付勢部材によって１６．５ｋｇの荷重が加えられるが、本実施例では、この接触領域における、無端ベルトＡ１の軸方向の一端から中央部に至る領域に１５ｋｇの荷重を加え、該軸方向の他端から中央部に至領域に１８ｋｇの荷重を加えた。
【０１４４】
このように調整した定着装置について、プロセススピード（定着ロール及び無端ベルトの搬送速度）２０８ｍｍ／ｓ、定着ロールの表面温度１７５℃の条件で、定着ロール及び無端ベルトを回転駆動させたところ、定着ロールと無端ベルトとの接触領域における圧力分布が不均一であるために、無端ベルトＡ１の蛇行が観察された。さらに、葉書用紙（１００ｍｍ×１４８ｍｍ、紙秤量１８６(g/m2)を定着ロールと無端ベルトとの間で挟持搬送したところ、葉書用紙を挟持する度に、無端ベルトＡ１の軸方向端部の一部領域が、無端ベルトＡ１の回転をガイドするガイド部材に接触することが観察された。
【０１４５】
このような条件とした定着装置を用いて、上記葉書用紙を３５００枚連続して定着ロールと無端ベルトＡ１との間を通過させて、葉書用紙が５００枚通過する度に、無端ベルトＡ１の軸方向両端部の強度評価を行った。評価結果を図１２に示した。
【０１４６】
なお、図１２において、強度評価基準は、無端ベルト１４の軸方向端面に発生した亀裂の内の最も大きな亀裂の深さ寸法を、精密ノギス（ミツトヨ製、型番ＣＤ−２０Ｃ）を用いて測定し、測定結果に応じて、６段階の評価を行った。評価基準を下記に示す。
・Ｇ０：端部に亀裂発生せず。
・Ｇ１：亀裂の深さ０．５ｍｍ未満
・Ｇ２：亀裂の深さ０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満
・Ｇ３：亀裂の深さ１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満
・Ｇ４：亀裂の深さ２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満
・Ｇ５：亀裂の深さ３．０ｍｍ以上
【０１４７】
なお、上記評価において、「亀裂の深さ寸法」とは、通紙前の無端ベルト１４の軸方向端部を基準位置（以下、基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）と称する）として、この基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）から亀裂が最も進行した箇所までの軸方向長さを示している。
なお、ベルト磨耗および破壊が進行するにつれて、無端ベルト１４の端部が削れてしまい通紙前の無端ベルト１４の基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）の正確な位置が不明瞭になる。そのため、通紙前に測定を基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）から２０ｍｍの位置に表面被覆層にマーキングを行い、このマーキング位置から、基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）と亀裂が最も進行した箇所の相対的な距離を計測することで、「亀裂の深さ寸法」を求めるようにした。
【０１４８】
（実施例２〜実施例６、比較例１）
実施例１で用いた無端ベルトＡ１に換えて、無端ベルトＡ２を用いた場合を実施例２、無端ベルトＡ３を用いた場合を実施例３、無端ベルトＡ４を用いた場合を実施例４、無端ベルトＡ５を用いた場合を実施例５、無端ベルトＡ６を用いた場合を実施例６、及び無端ベルトＡ７を用いた場合を比較例１として、実施例１と同様にして強度評価を行った。評価結果を図１２に示した。
【０１４９】
表１及び図１２に示すように、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成せずに作製した無端ベルトＡ７を用いた比較例１では、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６に比べて、葉書用紙が５００枚通過するまでに無端ベルトに亀裂が発生し、１５００枚の葉書用紙が通過した時点では、亀裂は３．０ｍｍ以上にまで広がった。
【０１５０】
一方、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６では、比較例１で０．５ｍｍ未満の深さの亀裂が観察されたときの葉書用紙の通紙量５００枚に比べて、２倍以上の通紙がなされた後に始めて０．５ｍｍ未満から０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の深さの亀裂発生が観察された。
同様に、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６では、比較例１で３．０ｍｍ以上の深さの亀裂が観察されたときの葉書用紙の通紙量１５００枚に比べて、１．６倍以上の通紙がなされた後に始めて３．０ｍｍ未満の深さの亀裂が観察された。
【０１５１】
このことから、実施例１〜実施例６で用いた無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６は、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端面の少なくとも一部が表面被覆層１４Ｂに被覆された構成とされていることにより、軸方向両端部の摩耗及び亀裂を抑制することができるといえる。
【０１５２】
さらに、実施例１〜実施例６で用いた無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６の内、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が６０％以上である実施例１、実施例４、及び実施例５で用いた無端ベルトＡ１、無端ベルトＡ４、及び無端ベルトＡ５は、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が６０％未満である実施例２、実施例３、及び実施例６で用いた無端ベルトＡ２、無端ベルトＡ３、及び無端ベルトＡ６に比べて、葉書用紙通紙量が３０００枚時点でも、観察された亀裂の深さは２．０ｍｍ未満である。このため、円筒状基材層１４Ａを覆う表面被覆層１４Ｂの領域が広いほど、無端ベルトの軸方向端部の亀裂及び破壊を抑制することができるといえる。
【０１５３】
さらに、実施例６で用いた無端ベルトＡ６は、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が１０％と低く、葉書用紙通紙量が１０００枚時点で深さ０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の亀裂が発生しており、他実施例の無端ベルトＡ１〜Ａ５に比べて、ベルト端部の補強効果が少ないと判断される。
【０１５４】
（実施例８）
上記無端ベルトＡ１の作製において、アルミニウム製円筒を１０本用意し、用意したアルミニウム製円筒１０本各々を用いて、上記無端ベルトＡ１の作製方法を用いて無端ベルトＡ１の作製を２０回繰り返し行った。これにより、アルミニウム製円筒毎に無端ベルトＡ１を２０個（合計２００個）作製した。
【０１５５】
作製した２００個の無端ベルトＡ１の内の、１回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個、１０回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個、及び２０回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個について、レーザー外径測定器（キーエンス社製、商品名：ＬＳ−３０６０）を用いて各々の外径を測定し、各回で作製した無端ベルトＡ１のグループ毎に、外径の平均値と、標準偏差と、を求めた。測定結果を表２に示した。
【０１５６】
（比較例２）
上記無端ベルトＡ７の作製において、アルミニウム製円筒を１０本用意し、用意したアルミニウム製円筒１０本各々を用いて、上記無端ベルトＡ７の作製方法を用いて無端ベルトＡ７の作製を２０回繰り返し行った。これにより、アルミニウム製円筒毎に無端ベルトＡ７を２０個（合計２００個）作製した。
【０１５７】
作製した２００個の無端ベルトＡ７の内の、１回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個、１０回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個、及び２０回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個について、レーザー外径測定器（キーエンス社製、商品名：ＬＳ−３０６０）を用いて各々の外径を測定し、各回で作製した無端ベルトＡ７のグループ毎に、外径の平均値と、標準偏差と、を求めた。測定結果を表２に示した。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
表２に示すように、実施例７で測定対象とした無端ベルトＡ１は、比較例２で測定対象とした無端ベルトＡ７に比べて、製造繰り返し回数時における外径差のばらつきが小さいことが分かる。また、比較例２で測定対象とした無端ベルトＡ７は、実施例７で測定対象とした無端ベルトＡ１に比べて、製造繰り返し回数が増加による無端ベルトの外径値の変化率が大きい事が分かる。
このことから、本発明の無端ベルト作製方法を用いることにより、無端ベルトの軸方向端部の摩耗や破壊を抑制することができるとともに、寸法精度の良い無端ベルトを提供することができるといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の無端ベルトの一例を示す模式図であり、（Ａ）は、外観図、（Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ’断面を示す模式図であり、（Ｃ）は、無端ベルトの軸方向端面を軸方向から見た形態の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の無端ベルトの製造における第１の塗布工程において用いられる塗布装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の無端ベルトの製造における第１の塗布工程において用いられる塗布装置の主要部分を芯体の軸方向から見た断面図である。
【図５】第１の塗布工程の芯体状態を示す模式図であり、芯体上に円筒状樹脂皮膜が形成された状態を示す模式図である。
【図６】溝部形成工程を示す模式図である。
【図７】円筒状樹脂皮膜に形成された溝部を示す模式図である。
【図８】第２の塗布工程において用いられる塗布装置の一例を示す模式図である。
【図９】加熱焼成工程によって芯体上に積層体が形成された状態を示す模式図である。
【図１０】（Ａ）は、積層体が溝部を境界にして破断した状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、分離工程によって積層体の軸方向両端部が中央部から分離された状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の画像形成装置を示す模式図である。
【図１２】実施例及び比較例における無端ベルト端面の破断状態を示す線図であり、破断評価値と、葉書用紙通紙量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０ 定着装置
１２ 定着ロール
１４Ａ 円筒状基材層
１４Ｂ 表面被覆層
１４ 無端ベルト
１５Ａ 円筒樹脂皮膜
１５Ｂ 表面被覆層
２０ 芯体
３６ 溝部
５０ 画像形成装置
５２ 感光体
５４ 帯電装置
５６ 露光装置
５８ 現像装置
６０ 転写装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルト、無端ベルトの製造方法、定着装置、及び画像形成装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置には、記録媒体上に転写されたトナーを記録媒体に定着させるための定着装置が設けられている。
このような定着装置として、加熱源を有する定着ロールと、この定着ロールに圧接して設けられ定着ロールと共に回転移動する無端ベルトと、を含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような定着装置においては、無端ベルトの内周側に加圧部材等の加圧部材を設けて、この加圧部材により無端ベルトを定着ロールに向かって押圧することで、無端ベルトと定着ロールとを圧接させる。この無端ベルトと定着ロールとの間の加圧された加圧領域に記録媒体を通過させることで、記録媒体上の未定着トナーを該記録媒体に定着させている。
【０００４】
このような無端ベルトを用いた定着装置につきまとう問題として、走行時における無端ベルトの偏りにより、無端ベルトの軸方向端部が破損する問題がある。このような問題は、無端ベルトと定着ロールとの間を記録媒体が通過することによる無端ベルトに加わる負荷や、無端ベルトと定着ロールとの間の加圧領域に加わる圧力分布の偏り等から、定着装置内で無端ベルトの蛇行が発生し、無端ベルトの軸方向端部が定着装置内の各種部材に接触することが繰り返されることにより発生すると考えられる。
【０００５】
このような無端ベルトの軸方向端部の破損として端部に亀裂が発生すると、無端ベルトの破断に至る場合がある。
【特許文献１】特開平８−２６２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とし、軸方向端部の破断を抑制可能な無端ベルト、無端ベルトの製造方法、この無端ベルトを搭載した定着装置、及びこの定着装置を搭載した画像形成装置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】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明の無端ベルトは、円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴としている。
【０００８】
前記円筒状基材層の軸方向端面は、該円筒状基材層の厚みの少なくとも２０％以上の領域を前記表面被覆層により被覆されていることが好ましい。
【０００９】
本発明の無端ベルトの製造方法は、芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第１の塗布工程と、前記芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、前記乾燥工程によって乾燥された前記円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って溝部を形成する溝部形成工程と、前記溝部形成工程によって前記溝部の形成された前記円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して該円筒状樹脂皮膜上に表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、前記円筒状樹脂皮膜及び前記表面被覆層を加熱焼成し、前記芯体の外周面に前記円筒状基材層及び前記表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、前記積層体と前記芯体とを分離する分離工程と、を備えている。
【００１０】
前記溝部は、前記円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法であることが好ましい。
【００１１】
本発明の定着装置は、回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を備えている。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を有し、前記転写手段によってトナー像を転写された前記記録媒体上のトナー像を該記録媒体上に定着させる定着装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無端ベルト、無端ベルトの製造方法、定着装置、及び画像形成装置によれば、軸方向両端部の破損を抑制可能な無端ベルト、無端ベルトの製造方法、この無端ベルトを備えた定着装置、及びこの定着装置を備え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】
【００１４】
以下、本発明に係る定着装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る定着装置１０は、定着部材としての定着ロール１２と、無端ベルト１４と、加圧手段としての加圧部材１６とを備えている。
【００１６】
無端ベルト１４の外周面は、定着ロール１２の外周面に対して定着ロール１２の軸方向に接触して配置されている。なお、無端ベルト１４と定着ロール１２の軸方向は互いに同じ方向となるように設けられている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の軸方向に長い長尺状であって、無端ベルト１４の内周面側に配置されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の内周面側から無端ベルト１４を介して定着ロール１２へ圧力を加えるように配置されており、加圧部材１６と無端ベルト１４との間に圧力の加えられた圧力領域を形成する。
【００１７】
この無端ベルト１４と定着ロール１２との間の圧力領域に、図示を省略する搬送機構によって未定着のトナーＴを担持した記録媒体Ｋが搬送されて、この記録媒体Ｋが無端ベルト１４と定着ロール１２との間を挟持搬送されることにより、記録媒体Ｋ上にトナーＴが定着される。
【００１８】
定着ロール１２は、円筒状のコア１２Ａと、このコア１２Ａの表面に被覆された弾性体層１２Ｂと、この弾性体層１２Ｂの表面に被覆された離型層１２Ｃとを有しており、コア１２Ａの内部には、加熱源１８が設けられている。
【００１９】
コア１２Ａの材質としては、機械的強度に優れ、熱伝導性の良好な材質のものであれば、特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ、鉄、銅、真鍮等の金属や合金等が挙げられる。
【００２０】
弾性体層１２Ｂの材質としては、弾性体層１２Ｂとして公知の材料の中から適宜選択でき、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。そして、この弾性体層１２Ｂは、公知の手法によってコア１２Ａの表面に形成され、その手法については、特に制限がなく、例えば、それ自体公知の注入成型法またはコーティング法等を採用することができる。
【００２１】
離型層１２Ｃは、記録媒体Ｋ上の未定着のトナーが定着ロール１２側に付着することを好適に防止するために設けられるものであって、その材質としては、耐熱性がありトナーに対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が用いられる。
【００２２】
加熱源１８としては、図１に示すようにコア１２Ａの内部に収容することができる形状及び構造のものや、コア１２Ａの外部に設けることができる形状及び構造のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ハロゲンランプ等を用いることができる。この加熱源１８により加熱された定着ロール１２の表面温度は、例えば、定着ロール１２の表面に接触するように温度を検出するための温度センサ（図示省略）を設けて、この温度センサによる温度検知結果に基づいて、定着ロール１２の表面温度が所定の温度となるように、加熱源１８による定着ロール１２の加熱温度を調整するようにすればよい。
【００２３】
このような温度センサとしては、特に制限はなく、例えば、サーミスタ、熱電対等が用いられる。また、制御手段としては、特に制限はなく、たとえば、温度コントローラー、コンピューターなどを用いることができる。
【００２４】
加圧部材１６は、支持部材１６Ｂ及びパット１６Ａから構成されている。パット１６Ａは、シリコーンゴムやフッ素ゴム等から構成されている。支持部材１６Ｂは、パット１６Ａを支持するための部材である。
【００２５】
支持部材１６Ｂには、コイルスプリング等の付勢部材（図示省略）の一端が接続されている。付勢部材の他端は、金属製の圧接部材（図示省略）に支持されている。この圧接部材には、図示を省略する支持部材を介して、無端ベルト１４の周方向への走行を支持するためのガイド部材１９が設けられている。
【００２６】
パット１６Ａは、付勢部材によって支持部材を介して定着ロール１２の外周面に近づく方向へ、所定の圧力（例えば、１〜２ｋｇ／ｃｍ２）で付勢されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の軸方向に長い長尺状であって、無端ベルト１４の内周面側に配置されている。加圧部材１６は、無端ベルト１４の内周面側から無端ベルト１４を介して定着ロール１２へ圧力を加えるように配置されており、加圧部材１６と無端ベルト１４との間に圧力の加えられた圧力領域を形成する。
【００２７】
上記加圧部材１６の形状、構造、大きさ等については特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、また、単一の部材からなる構造であってもよいし、本実施の形態のように異なる機能を有する複数の部材からなる構造であってもよい。
【００２８】
定着ロール１２に接触して、定着ロール１２との間で記録媒体Ｋを挟持搬送する上記無端ベルト１４は、図２（Ａ）に示すように、円筒状に構成されている。
【００２９】
図２（Ｂ）に示すように、無端ベルト１４は、例えば、耐熱樹脂からなる円筒状基材層１４Ａの表面に表面被覆層１４Ｂを形成して構成されている。
【００３０】
円筒状基材層１４Ａの材質としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート等を用いることができる。
【００３１】
表面被覆層１４Ｂとしては、トナーに対する剥離性に優れていることが好ましく、その材質としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（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）等のフッ素樹脂が挙げられる。
【００３２】
上述のように、円筒状基材層１４Ａの外周面は、全面に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆されているが、円筒状基材層１４Ａの軸方向（図２（Ａ）中、矢印Ｂ方向参照、すなわち、無端ベルト１４の軸方向と同一方向）端面の少なくとも一部もまた表面被覆層１４Ｂにより被覆されている。
【００３３】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端面は全領域に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆（すなわち１００％被覆）されていることが好ましいが、少なくとも、円筒状基材層１４Ａの軸方向端面を被覆している表面被覆層１４Ｂにおける、円筒状基材層１４Ａの半径方向の長さとしての厚みＴ２が、円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１の２０％以上であることが必須であり、４０％以上であることが更に好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【００３４】
円筒状基材層１４Ａの軸方向端面を被覆している表面被覆層１４Ｂにおける上記厚みＴ２が、円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１の２０％未満であると、円筒状基材層１４Ａの端面を被覆している部分が少ないため、定着装置内に無端ベルト１４を使用した際に発生するベルト蛇行に対して、端面破壊・磨耗を防止する作用が弱いという問題が生じる場合がある。
【００３５】
円筒状基材層１４Ａの厚みＴ１（図２（Ｂ）参照）は、無端ベルト１４を定着装置内で使用するために４０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。
厚みＴが４０μｍ未満であると、無端ベルト１４全体の強度が弱いため、定着装置内で使用した際にベルト蛇行による座屈が発生しやすくなり、無端ベルト１４が破断すると言う問題が生じる場合があり、２００μｍを超えると、無端ベルト１４全体の膜厚が厚くなり、熱伝導性が悪いためエネルギー効率が低下したり、無端ベルト１４に柔軟性が不足し、記録紙の剥離性が低下し、定着性能が劣化するという問題が生じる場合がある。
【００３６】
また、表面被覆層１４Ｂの円筒状基材層１４Ａの外周面を被覆している領域における、厚みＴ４（図２（Ｂ）参照）は、無端ベルトの厚みの１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることが更に好ましい。
厚みＴ４が無端ベルトの厚みの１０μｍ未満であると、定着装置内で無端ベルト１４を使用した際に、記録紙の通紙により、表面層が少ない走行枚数で摩滅してしまい、無端ベルトの離型性が損なわれ、記録紙の定着不良やトナー付着などの画像汚れが発生すると言う問題が生じる場合があり、６０μｍを超えると、無端ベルト１４全体の熱伝導性が低下し、定着装置のエネルギー効率が悪化する、という問題が生じる場合がある。
【００３７】
さらに、表面被覆層１４Ｂの内の、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端部を被覆している箇所の厚みＴ３（図２（Ｂ）参照）は、本発明の内容を特に限定するものではないが、少なくとも１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上の膜厚であることがより好ましい。
【００３８】
以上の構成において、本実施の形態に係る定着装置１０では、上記無端ベルト１４を用いることにより、無端ベルト１４の軸方向端部の破断を抑制することができ、無端ベルト１４の軸方向端部破損に起因する定着装置１０における定着性能の低下を抑制することができる。
【００３９】
すなわち、定着装置１０では、図１に示すように、定着ロール１２が図示を省略するモーターの駆動によって所定方向（図１中、矢印Ｅ方向）に所定の回転速度で回転駆動されると、定着ロール１２の回転に従動して、無端ベルト１４が回転する（定着ロール１２の反回転方向に回転。図１中、矢印Ａ方向）。
【００４０】
このとき、定着ロール１２と無端ベルト１４との間の加圧領域Ｎに、未定着のトナーＴを保持した記録媒体Ｋが存在すると、記録媒体Ｋは加圧領域Ｎに取り込まれて、定着ロール１２と無端ベルト１４とによって挟持搬送される。
定着ロール１２と無端ベルト１４との間の加圧領域Ｎにおいては、記録媒体Ｋが加圧及び加熱される。その結果、未定着のトナーＴは記録媒体Ｋ上に加熱加圧定着される。
【００４１】
ここで、無端ベルト１４の回転により、無端ベルト１４の軸方向両端部がガイド部材１９や定着装置１０内の装置各部への接触することにより、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａの軸方向端部が摩耗すると、無端ベルト１４の破断に繋がる場合がある。
しかし、本実施の形態の無端ベルト１４では、上述のように、円筒状基材層１４Ａの外周面の全面または一部を表面被覆層１４Ｂにより被覆されているために、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端部の摩耗が抑制される。
【００４２】
従って、定着装置１０における無端ベルト１４の軸方向端部の摩耗及び破断を抑制することができる。また、無端ベルト１４の軸方向端部破損に起因する定着装置１０における定着性能の低下を抑制することができる。
【００４３】
上記無端ベルト１４は、芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第１の塗布工程と、芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、乾燥工程によって乾燥された円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って該円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法の溝部を形成する溝部形成工程と、溝部形成工程によって溝部の形成された円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して該円筒状樹脂皮膜上に表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、円筒状樹脂皮膜及び表面被覆層を加熱焼成し、芯体の外周面に円筒状基材層及び表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、積層体と芯体とを分離する分離工程と、を経ることにより製造される。
【００４４】
下記に、無端ベルト１４の製造方法を、工程毎に説明する。なお、かかる工程以外にも、種々の公知の工程を適宜設けてもよい。
【００４５】
−準備工程−
図３に示すように、皮膜形成樹脂溶液を塗布する対象となる芯体２０には、アルミニウムやステンレス、ニッケル、銅等の金属を用いることが好ましい。芯体２０は、円筒状または円柱状であって、その軸方向長さは、目的とする無端ベルト１４の軸方向長さ（所謂、幅）以上の長さが必要であるが、芯体２０の軸方向両端部に生じる無効領域に対する余裕幅を確保するために、芯体２０の軸方向長さは、目的とする無端ベルト１４の軸方向長さより、１０〜４０％程度長いことが望ましい。芯体２０の外径は、目的とする無端ベルト１４の内径に合わせ、肉厚は芯体２０としての強度が保てる厚さにする。
【００４６】
芯体２０は円筒形であるが好ましい。芯体２０の重量が大きい場合には、その軸方向両端に、保持板を取り付けるのが好ましい。保持板は、芯体２０の両端をはさむ構造や、芯体２０の内側に嵌合する構造のいずれでもよい。また、芯体２０及び保持板の何れか一方または双方に、段差や切り込み等の加工があってもよい。保持板の取り付け方法は、ねじでもよいし、溶接でもよい。
【００４７】
また、塗布される皮膜形成樹脂溶液が芯体２０表面に接着することを防ぐため、芯体２０の表面には、離型性を付与することが好ましい。それためには、芯体２０表面をクロムやニッケルでメッキしたり、フッ素樹脂やシリコーン樹脂で被覆したり、表面に離型剤を塗布する方法がある。
【００４８】
−第１の塗布工程−
芯体２０表面には皮膜形成樹脂溶液が塗布される。
皮膜形成樹脂溶液の材料としては、ポリイミド（以下、ＰＩと称する）、ポリアミドイミド（以下、ＰＡＩと称する）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリアリレート等が挙げられる。材料が熱可塑性樹脂の場合には、その溶液が用いられ、ＰＩのように非熱可塑性樹脂の場合には、その前駆体（ＰＩ前駆体）が用いられる。
これらの皮膜形成樹脂溶液の材料の中でも、強度や形状安定性等の観点から、上記ＰＩ前駆体及びＰＡＩが好ましく用いられる。
【００４９】
ＰＩ前駆体としては、例えば、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるもの、ＢＰＤＡと４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）と４，４'−ジアミノジフェニルエーテルとからなるもの等、種々公知のものを用いることができる。また、ＰＩ前駆体は、２種以上を混合して用いてもよいし、複数の酸又はアミンのモノマーを混合して共重合されてもよい。
また、ＰＡＩとしては、種々の公知のものを用いればよい。
【００５０】
ＰＩ前駆体やＰＡＩの溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、アセトアミド等の非プロトン系極性溶剤が挙げられ、常温での揮発性は低い。
【００５１】
なお、塗布に用いられる皮膜形成樹脂溶液の混合比、濃度、粘度等は、使用される塗布方法や狙いの塗布膜厚に応じて、適宜選択される。
以下、固形分１８％、粘度１３０Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液をブレードコートと呼ばれる塗布方法で塗布する場合について、例を挙げて説明する。
【００５２】
芯体２０上への皮膜形成樹脂溶液の塗布方法としては、芯体２０を皮膜形成樹脂溶液に浸漬した後に芯体２０を上昇させる浸漬塗布法、芯体２０を回転させながらその表面に皮膜形成樹脂溶液を吐出する流し塗り法、その際にブレードで皮膜を平滑化するブレード塗布法など、公知の方法が採用できる。上記流し塗り法やブレード塗布法では、塗布部を水平移動させるので、円筒状樹脂皮膜はらせん状に形成されるが、溶剤の乾燥が遅いものを用いて、円筒状樹脂皮膜の乾燥を遅くすれば、継ぎ目は自然に平滑になる。
【００５３】
なお、「芯体上に塗布」とは、芯体２０の外周面の表面に塗布することをいい、また該表面に層を有する場合は、その層の表面に塗布することをいう。また、「芯体を上昇」とは、塗布時の液面との相対関係であり、「芯体を停止し、塗布液面を下降」させる場合を含む。
【００５４】
流し塗り法を用いて塗布を行う場合には、回転させた芯体２０の表面に、ノズルから吐出された皮膜形成樹脂溶液をブレードによって平滑にする方法が挙げられる。
【００５５】
図３は、上記塗布方法に利用する塗布装置を示す概略構成図である。また図４は、この塗布装置の主要部分の芯体２０の軸方向から見た側面図である。
【００５６】
この塗布装置は、図３、図４に示すように、被塗布物である円筒状の芯体２０に対し、皮膜形成樹脂溶液２２を塗布し、その塗膜による円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成する塗布装置である。ここで、図示しないが、芯体２０は、水平に回転可能（図３中、矢印Ｃ方向）に支持するアームを有する台座に保持部材を介して配設されている。また、図示しないが、芯体２０は、芯体２０を軸回転させるための駆動手段（回転手段）と保持部材を介して連結されている。
また、芯体２０の周辺には、皮膜形成樹脂溶液２２を流下して芯体２０に皮膜形成樹脂溶液２２を付着させる流下装置２４が配置されている。
【００５７】
流下装置２４（ディスペンサー）は、例えば、皮膜形成樹脂溶液２２を流下させるノズル２６と、ノズル２６へ皮膜形成樹脂溶液２２を供給する容器２８とから構成されている。容器２８としては、例えば、メニカスシリンダー、スクリューなどを利用した装置が適用される。流下装置２４は、ノズル２６と容器２８とが連結管により連結してノズル２６と容器２８とが分離して別置している形態でもよいし、ノズル２６と容器２８とが一体的に構成された形態でもよい。本実施形態では、容器２８とノズル２６とが別体で、ポンプ３０を介して連結した形態を説明する。また、ノズル２６と容器２８との間には例えば電磁弁を介在させて流下量を制御してもよい。
【００５８】
通常、ＰＩ前駆体溶液などの皮膜形成樹脂溶液２２は、例えば１Ｐａ・ｓ以上と粘度が高いので自然には流下しないので、ポンプ３０を用いて流下させる。円筒状樹脂皮膜１５Ａの層厚は、皮膜形成樹脂溶液２２の吐出量によって定まるため、塗布中は吐出量を一定にしなくてはならない。皮膜形成樹脂溶液の吐出は、加圧エアで容器２８から押し出す方法でもよいが、定量化を確実にするには、ポンプ３０で供給するのがよい。そのポンプ３０として、途切れなく一定量を吐出することが可能であるモーノポンプが好ましい。
【００５９】
ノズル２６と芯体２０との距離は任意でよいが、流下液が途切れることがないよう、１０〜１００ｍｍ程度が好ましい。液の途切れが生じると、泡を巻き込むことがある。
【００６０】
芯体２０の周辺には、芯体２０に付着した皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化する平滑化手段として、ブレード３２が配置されている。ブレード３２は、芯体２０へ突き当てて圧接させることで、芯体２０に付着された皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化することで、芯体２０上に円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成する。ブレード３２は、その先端が湾曲されて（しなるように）、芯体２０へ圧接される。
【００６１】
ここで、ブレード３２の芯体２０への圧接力としては、例えば真円度が０〜１ｍｍの芯体２０の回転時の最大振れ幅（例えば０〜２ｍｍ）に合わせて、ブレード３２が当該振れ幅に追随できるように０．２Ｎから４Ｎの範囲とし、円筒状樹脂皮膜１５Ａにらせん状模様が発生しない条件とする。
【００６２】
流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２は、皮膜形成樹脂溶液２２の芯体２０への付着及び平滑化に伴い、芯体の２０回転に応じて相対的に芯体２０の軸方向の一端から他端へ水平方向（図３中、矢印Ｄ方向）に移動させる。この構成は、図示しないが、流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２を移動させる構成としてもよいし、芯体２０が移動する構成としてもよく、周知の技術により構成することができる。
【００６３】
流下装置２４（ノズル２６）及びブレード３２を連動させ、芯体２０の一端から他の一端へ水平方向に移動させることにより、芯体２０の表面に塗布することができる。その移動速度が塗布速度と言える。
塗布時の条件は、芯体２０の回転速度が２０〜２００ｒｐｍであり、塗布速度Ｖは、０．１〜２．０ｍ／分程度である、溶液の粘度が高いほど遅くするのが好ましい。
【００６４】
本実施形態では、まず、芯体２０を周方向（図３中、矢印Ｃ方向）に回転させながら、流下装置２４のノズル２６から、皮膜形成樹脂溶液２２を流下させて芯体２０に皮膜形成樹脂溶液２２を付着する。この直後に芯体２０の一端側の突き当て位置３１においてブレード３２を水平方向に移動させて芯体２０へ突き当てることで、芯体２０に付着した皮膜形成樹脂溶液２２を平滑化する。そして、芯体２０の回転毎に付着点及び平滑化点（流下装置２４及びブレード３２）を、芯体２０の一端から他端へ水平方向（図３中、矢印Ｄ方向）に移動させる。
【００６５】
その後、芯体２０への皮膜形成樹脂溶液２２の塗布が終了する直前に、芯体２０の他端側の退避位置３４において、ブレード３２を水平方向に移動させて芯体２０から退避させる。
【００６６】
ブレード３２は、ステンレスや真鍮などの金属や、フッ素樹脂やポリエチレン等の弾力性ある材料で、厚さ０．１〜１ｍｍ程度の板から製作される。幅は、少なくともピッチ（水平移動速度／回転体回転数）より広い必要があるが、広すぎても筋が残る場合があるので、上記ピッチの６倍以下が好ましい。ブレード３２を皮膜形成樹脂溶液２２に押し当てて平滑化している間は、芯体２０とブレード３２の間には、皮膜形成樹脂溶液が存在するので、両者が直に接触することはない。
【００６７】
このようにして、皮膜形成樹脂溶液２２が芯体２０外周面に塗布され、皮膜形成樹脂溶液による塗膜としての円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成される。
【００６８】
−乾燥工程−
乾燥工程においては、図５に示すように、上記第１の塗布工程によって芯体２０上に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａを、固形分が４０％以上６０％以下の半乾燥状態となるまで乾燥させる。
【００６９】
この乾燥後の時点では、皮膜形成樹脂溶液からなる円筒状樹脂皮膜１５Ａには、溶剤が全皮膜重量の４０％以上６０％以下は残っており、円筒状樹脂皮膜１５Ａはまだ柔軟性を有し、円筒状基材層としての強度を保持しておらず、芯体２０上に密着して保持されている。
【００７０】
なお、円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分が４０％を切るほどまで、円筒状樹脂皮膜１５Ａを乾燥させてしまうと、円筒状樹脂皮膜１５Ａの柔軟性が失われ、硬くもろい膜になり、後述する溝部形成工程において溝部の形成が困難となると共に、後述する加熱焼成工程後に表面被覆層１５Ｂとの密着性が低下するなどの問題が生じる。
【００７１】
なお、上記説明で使用している円筒状樹脂皮膜１５Ａ中の固形分測定は、上記円筒状樹脂皮膜１５Ａの形成された芯体２０について、溝形成工程と表面層塗布を行わずに３８０℃、１時間の加熱焼成処理を行い、求めたものである。その計算方法を下記に示す。
【００７２】
円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成された芯体２０の全体について、乾燥工程終了後（焼成処理前）の質量ａと、焼成処理後の重量ｂを、また芯体２０のみでの重量ｃを各々測定すると、
（円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分率）は（ｂ−ｃ）/（ａ−ｃ）×１００（％）で表される。
【００７３】
乾燥工程では、芯体２０に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａを、上記半乾燥状態となるまで加熱乾燥させる。乾燥工程における加熱乾燥条件は、皮膜形成樹脂溶液に用いる材料（樹脂）や溶剤の種類にもよるが、通常、６０℃〜１２０℃の温度で３０〜１２０分間の時間で、所望の半乾燥状態を得ることが好ましい。その際、温度が高いほど、加熱時間は短くてよい。温度は、時間内において段階的、または一定速度で上昇させてもよい。加熱の際、熱風を当てることも有効である。
【００７４】
乾燥工程中に円筒状樹脂皮膜１５Ａに垂れが生じる場合には、芯体２０の軸方向を水平にして、ゆっくり回転させることが有効である。このとき、芯体２０の回転速度は１〜６０ｒｐｍ程度が好ましい。
【００７５】
−溝部形成工程−
溝部形成工程では、上記乾燥工程を経ることによって乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０の軸方向両端部に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの周方向に沿って溝部３６を形成する。
【００７６】
溝部３６は、円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０へ接触する側の面を裏面とすると、円筒状樹脂皮膜１５Ａの表面側に開口し、図７に示すように、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向（芯体２０の軸方向と同一方向）両端部の側縁から中央部へ向かって所定距離移動した位置に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの側縁に沿って、円筒状樹脂皮膜１５Ａの周方向に向かって直線状に形成されている。
【００７７】
溝部３６は、円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法であることが好ましく、４０％以上９０％以下がさらに好ましく、６０％以上９０％以下が特に好ましい。
【００７８】
溝部３６の深さ寸法が、円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みの２０％未満であると、製造される無端ベルト１４の両端部が被覆される範囲も２０％未満となり、端部補強の効果が充分に得られないと言う問題が生じる場合がある。また、溝部３６の深さ寸法は、より深いほうが製造される無端ベルト１４の両端が表面層に被覆される範囲が広くなり、補強効果が高くなるが、深ければ深いほど、溝加工の際に円筒状樹脂皮膜１５Ａを完全に切断してしまい、芯体２０の表面を傷つけてしまう可能性が高くなる。そのため、深さ寸法は円筒状樹脂皮膜１５Ａの少なくとも９０％以下に設定することが好ましい。
【００７９】
溝部３６の幅は本発明の内容を特に制限するものではないが、５０μｍ〜２００μｍが好適であり、７０μ〜１２０μが更に好ましい。
【００８０】
円筒状樹脂皮膜１５Ａへの溝部３６の形成は、例えば、図６に示すように、切断用の一対の刃物３８各々の刃先を、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁から互いに近づく方向へと所定距離移動させた位置に各々接触させた状態とした後に、芯体２０を周方向へと回転させることによって形成することができる。
【００８１】
上記溝部３６の幅、及び深さ寸法は、溝部３６を形成するための刃物３８の刃先の形状、刃先の大きさ、及び刃物３８の刃先を円筒状樹脂皮膜１５Ａの外周面に接触させるときの圧力等を調整することにより調節することができる。
【００８２】
この溝部３６の形成においては、乾燥工程後の時点では、円筒状樹脂皮膜１５Ａには溶剤が４０％以上６０％以下含有されている状態であることから、円筒状樹脂皮膜１５Ａは柔軟性を有している。このため、容易に溝部３６を形成することができる。
【００８３】
−第２の塗布工程−
第２の塗布工程では、前記溝部形成工程によって溝部３６の形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａの外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成する。
【００８４】
このような表面被覆樹脂溶液としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（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）等のフッ素樹脂を用いることができる。
以下では、表面被覆樹脂溶液を、適宜「フッ素樹脂分散液」と称して説明する場合がある。
【００８５】
このようなフッ素樹脂分散液は、一般的には固形分が４０〜６０％に調整され、粘度は狙いの塗布厚みや塗布方法に応じて、GMC(シ゛メチルセルロース)等の増粘剤で調整される。
表面被覆樹脂溶液を塗布する方法としては、図８に示すような浸漬塗布法およびスプレー塗布法などが挙げられる。浸漬塗布法においては２５℃における塗料粘度は、狙いの膜厚、塗布速度に応じて１００ｃＰ〜７００ｃＰに調整されて使用される。
また、スプレー塗布方法の場合は、２５℃における塗料粘度が０〜１０ｃP程に調整して使用され、２０μｍ以上の厚膜を製造する際には重ね塗りなどの手法が選択される。
【００８６】
以下、第２の塗布工程として、浸漬塗布法を選択した場合について解説するが、この塗布方法は本発明の内容を限定するものではない。
【００８７】
第２の塗布工程では、芯体２０の軸方向を垂直にした際に、図８に示すように、下端側となる部分の円筒状樹脂皮膜１５Ａの端部、及び芯体２０の露出部分があれば、その部分に被覆処理を施す（被覆処理領域４０）。
なお、芯体２０の上端側になる部分は、芯体２０表面が露出していても、表面被覆樹脂溶液４２への浸漬時、その部分まで浸漬しなければ、芯体２０表面に表面被覆樹脂溶液４２が付着しないので、被覆処理を施さなくてもかまわない。もちろんその部分も被覆すれば、より確実である。
【００８８】
次いで、図８に示すように、被覆処理をした被覆処理領域４０側を下側にして芯体２０を垂直にして、表面被覆樹脂溶液４２が入れられた塗布槽４４に浸漬し、引き上げることにより、フッ素樹脂分散液の皮膜からなる表面被覆層１５Ｂが、芯体２０上の円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に形成される。塗布槽４４の上部には、環状送風装置４７が取り付けられており、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に塗布されたフッ素樹脂分散液の皮膜に風を送ることができる。
【００８９】
なお、表面被覆樹脂溶液４２は、塗布槽４４に溜め置きしてもよいが、塗布槽４４の下部から供給し、上部から溢流させて回収し、ポンプで循環させてもよい。
【００９０】
ここで、表面被覆樹脂溶液４２としては、フッ素樹脂粉体の粒径が１〜２０μｍ、その分散液濃度は１０〜７０％程度が好ましい。表面被覆樹脂溶液４２の溶媒は、水のほか、エタノールやブタノール等の低級アルコールや、エチレングリコール等のグリコール、またそのエステル類が併用されることもある。溶媒の蒸発により、表面被覆樹脂溶液４２の濃度が上昇した場合には、低級アルコール等を加えて調整すればよい。また、表面被覆樹脂溶液４２には界面活性剤や粘度調整剤等も添加されてよい。
【００９１】
表面被覆樹脂溶液４２を塗布槽４４に入れる前には、脱泡して表面被覆樹脂溶液４２の中から泡を除去するのがよい。なぜなら、界面活性剤が添加されていると、表面被覆樹脂溶液４２は泡立ちが起こりやすく、液中に泡があると塗膜に欠陥が生じるからである。脱泡の方法には、静置することのほか、減圧や遠心分離、ろ過、超音波印加、等の方法がある。なお、水には２０℃で窒素が約１．１９体積％、酸素が約０．６４体積％の溶解度があり、フッ素樹脂分散液には気体が溶存するが、それら溶存気体も減圧によって減少させておくことが好ましい。
【００９２】
表面被覆樹脂溶液４２からの芯体２０の引き上げ速度は、所望の表面被覆層１５Ｂの厚みにもよるが、５０〜５００ｍｍ／分程度である。
【００９３】
引き上げの際、環状送風装置４７により、表面被覆樹脂溶液４２の塗膜としての表面被覆層１５Ｂに気流を当てて、溶媒の乾燥を促進するが、表面被覆層１５Ｂに当てる気流は、一方向からよりは、周方向で均一になるよう、環状に当てるのがよい。そのような送風装置としては、例えば特許第２８４４７８４号公報や、特許第２６２９４１７号公報に記載されているものが挙げられる。
【００９４】
この第２の塗布工程により、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成した後に、常温から１００℃の間に５〜２０分間置いて、表面被覆層１５Ｂ内に残留している溶媒を乾燥させる。この乾燥の前後に、先に形成した被覆処理をした被覆処理領域４０を取り外す。
【００９５】
−加熱焼成工程−
次に、加熱焼成工程では、上記第２の塗布工程によって、溝部３６の設けられた円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に、表面被覆層１５Ｂが積層された芯体２０について、円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを同時に加熱焼成する。この加熱焼成工程を経ることにより、図９に示すように、円筒状基材層１４Ａ上に表面被覆層１４Ｂの積層された積層体４６を形成することができる。
【００９６】
この加熱焼成工程においては、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料にＰＩ前駆体が用いられている場合には、好ましくは２５０℃〜４５０℃、より好ましくは３００℃〜３５０℃前後で、２０〜６０分間加熱焼成することにより、縮合反応させることで円筒状基材層１４Ａが形成される。その際、表面被覆層１４Ｂを構成するフッ素樹脂粉体は溶融焼成されてフッ素樹脂からなる表面被覆層１４Ｂとなる。
【００９７】
ここで、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料の種類によっては、加熱焼成時に溶剤の揮発物や反応時に発生する気体があり、加熱焼成後の円筒状基材層１４Ａには、これらの揮発物や気体による部分的な膨れが生じることがある。これは特に、ＰＩ前駆体を、円筒状樹脂皮膜１５Ａを構成する材料として用い、且つ円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みが５０μｍを越える場合に顕著に発生する。
【００９８】
しかし、本実施の形態では、上記溝部形成工程において円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に溝部３６が形成されているため、加熱焼成工程における円筒状樹脂皮膜１５Ａの体積収縮により、図１０（Ａ）に示すように溝部３６部分で積層体４６が裂け、積層体４６内面からのガス抜けが補助され、円筒状樹脂皮膜１５Ａへの部分的な膨れの発生を抑制することができる。
【００９９】
−分離工程−
加熱焼成工程の後に、芯体２０を常温に冷した後に、積層体４６を芯体２０から取り外す。この取り外し時に、溝部３６を境界にして積層体４６の軸方向両端部が中央部から分離されて（図１０（Ｂ）参照）、この中央部を本実施の形態の無端ベルト１４として得ることができる。
【０１００】
なお、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａとは、積層体の状態では円筒状樹脂皮膜１５Ａに相当し、表面被覆層１４Ｂは、積層体の状態では表面被覆層１５Ｂに相当する。
【０１０１】
以上説明したように、本実施の形態の無端ベルト１４の製造方法によれば、上記乾燥工程で円筒状樹脂皮膜１５Ａの芯体２０の軸方向両端部に溝部３６を設けて、第２の塗布工程により表面被覆樹脂溶液を塗布した後に、上記加熱焼成工程により円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを加熱焼成し、芯体２０から分離することにより無端ベルト１４を製造する。
【０１０２】
このため、本発明の無端ベルト１４では、円筒状基材層１４Ａの外周面を全面に渡って表面被覆層１４Ｂにより被覆された構成とすることができると共に、円筒状基材層１４Ａの軸方向（図２（Ａ）中、矢印Ｂ方向参照、すなわち、無端ベルト１４の軸方向と同一方向）端面の少なくとも一部もまた表面被覆層１４Ｂにより被覆された構成とすることができる。
【０１０３】
このように、表面被覆層１４Ｂによって軸方向端面を被覆された円筒状基材層１４Ａとすることにより、無端ベルト１４の円筒状基材層１４Ａの軸方向端面が摩耗することを抑制することができる。
【０１０４】
次に、上記定着装置１０を備えた画像形成装置５０について説明する。
【０１０５】
図１１に示すように、本発明の画像形成装置５０は、所定方向（図１１中、矢印Ｆ方向）に回転する感光体５２を備えている。
感光体５２の周辺には、感光体５２の回転方向に沿って、帯電装置５４、露光装置５６、現像装置５８、転写装置６０、及びクリーニング部材６２が設けられている。
【０１０６】
帯電装置５４は、感光体５２の表面を所定電位に帯電する。露光装置５６は、帯電装置５４によって帯電された感光体５２の表面を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を形成する。
【０１０７】
現像装置５８は、静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を予め貯留すると共に、貯留された現像剤を感光体５２表面に供給することにより静電潜像を現像してトナー像を形成する。
転写装置６０は、感光体５２上に形成されたトナー像を、感光体５２との間で記録媒体Ｋを挟持搬送することにより、記録媒体Ｋに転写する。
【０１０８】
画像形成装置５０には、定着装置１０が設けられている。転写装置６０によってトナー像を転写された記録媒体Ｋは、転写装置６０に図示を省略する搬送機構によって定着装置１０へと搬送されると、定着装置１０によって、転写されたトナー像を定着される。
【０１０９】
クリーニング部材６２は、感光体５２の表面に接触するように設けられ、感光体５２表面との摩擦力によって、表面の付着物を除去する。
【０１１０】
所定方向（図１１中、矢印Ｆ方向）に回転する感光体５２の表面は、帯電装置５４によって一様に帯電される。
露光装置５６は、表面を一様に帯電された感光体５２表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。感光体５２の静電潜像の形成された領域が、現像装置５８との対向領域に達すると、静電潜像は、現像装置５８に貯留された現像剤によって現像される。このように、静電潜像が現像剤によって現像されることにより、感光体５２上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０１１１】
感光体５２上に形成されたトナー像の領域が、感光体５２の回転によって転写装置６０との対向領域に達すると、この対向領域において、トナー像は記録媒体Ｋに転写される。記録媒体Ｋが、図示を省略する搬送ロールによって搬送されて、定着装置１０の設置位置に達すると、記録媒体Ｋ上に転写されたトナー像は、定着装置１０によって加熱加圧処理されて、記録媒体Ｋ上に定着される。
【０１１２】
本実施の形態の画像形成装置５０によれば、定着装置１０における記録媒体Ｋへのトナー像の定着処理時に、定着装置１０の無端ベルト１４の軸方向両端部の摩耗や破断が抑制されるため、無端ベルト１４の摩耗に起因する定着装置１０における定着処理能の低下を抑制することができる。従って、定着処理能の低下に起因する画質劣化を抑制することができる。
【実施例】
【０１１３】
以下実施例を交えて、本発明を詳細に説明するが、何ら本発明を限定するものではない。
【０１１４】
（無端ベルトＡ１の作製）
−準備工程−
外径３０ｍｍ、軸方向長さ４６０ｍｍ、厚み２ｍｍのアルミニウム製円筒を用意した。次いで、球形アルミナ粒子によるブラスト処理により、Ｒａ１．０μｍに粗面化した後、表面にシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学(株)製）を塗布して、３００℃で１時間、焼き付け処理し、芯体２０とした。
【０１１５】
−第１の塗布工程−
皮膜形成樹脂溶液として、ＰＩ前駆体溶液として、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、ｐ−フェニレンジアミンが、Ｎ−メチルピロリドン中で合成された、固形分濃度１８％（重量％、以下同じ）、２５℃の粘度が１３０Ｐａ・ｓのＰＩ前駆体溶液を用意した。
【０１１６】
上記芯体２０の表面に、図３及び図４に示す塗布装置を用いて、上記皮膜形成樹脂溶液を塗布した。
詳細には、芯体２０の軸方向両端部を回動可能に保持し、芯体２０の軸方向が水平方向となるように調整した。
【０１１７】
そして、図３に示すように、芯体２０を２０ｒｐｍで回転させた。ブレード３２は幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリエチレンからなり、弾力性を有している。これを回転している芯体２０に押し付け、上記調整した皮膜形成樹脂溶液２２としてのＰＩ前駆体溶液は、容器２８から口径４ｍｍのノズル２６を通して、エア圧０．４ＭＰａにて、２３ｍｌ／ｍｉｎの流量で押し出した。ＰＩ前駆体溶液がブレード３２を通過する際、ブレード３２が押し広げられ、ブレード３２と芯体２０の間には隙間ができた。次いで、ノズル２６とブレード３２を３６０ｍｍ／分の速度で、芯体２０の軸方向の一端から他端へと移動させた。この条件で、芯体２０回転あたり、ノズル２６とブレード３２は３．０ｍｍずつ移動する。なお、塗布の際には、芯体２０の軸方向両端に５ｍｍずつの不塗布部分を設けた。
【０１１８】
この第１の塗布工程によって、芯体２０上には、厚み７４０μｍ、芯体２０の軸方向長さ４５０ｍｍの円筒状樹脂皮膜１５Ａが形成された。
【０１１９】
−乾燥工程−
乾燥工程では、上記第１の塗布工程によって円筒状樹脂皮膜１５Ａの形成された芯体２０を２０ｒｐｍで回転させながら、１２０℃の乾燥炉に５０分間入れることにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａを乾燥させた。乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの固形分は約５２％であった。また、乾燥工程により乾燥された円筒状樹脂皮膜１５Ａの厚みは１５０μｍであった。
【０１２０】
−溝部形成工程−
次に、図６に示すように、切断用の一対の刃物３８を設置した溝形成用治具を用意し、各々の刃先を、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁から中央部へと４９ｍｍ移動させた位置に各々接触させた後に、芯体２０を周方向へと１０ｒｐｍの回転速度で回転させることによって、円筒状樹脂皮膜１５Ａの軸方向両端部の側縁に沿って周方向に一対の溝部３６を形成した（図７参照）。
この溝部３６の深さ寸法は、９０μｍであり、幅は、１００μｍであった。
【０１２１】
−第２の塗布工程−
次に、図８に示すように、第２の塗布工程として、円筒状樹脂皮膜１５Ａを形成した芯体２０の軸方向一端に粘着テープ（ポリエステルテープ）を巻いて張り付けた。粘着テープを張り付けた側を下端にして、芯体２０の軸方向を垂直にした後に、表面被覆樹脂溶液としてのＰＦＡ塗料（三井デュポンフロロケミカル社製、商品名：ＥＮ−７００ＣＬ、濃度５１．５％、粘度６００ｍＰａ・ｓ）を内径９０ｍｍ、高さ４８０ｍｍの塗布槽４４に入れた。塗布槽４４の上部には、環状送風装置４７を取り付けた。
【０１２２】
この塗布槽４４中に芯体２０を、被覆処理をした被覆処理領域４０を下側にして垂直にし、芯体２０上の円筒状樹脂皮膜１５Ａの全領域を被覆するように、塗布槽４４の表面被覆樹脂溶液に浸漬させた。次いで気流を当てながら、２００ｍｍ／分の速度で表面被覆樹脂溶液から芯体２０を引き上げることにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａ上に表面被覆層１５Ｂを形成した。
【０１２３】
この第２の塗布工程の後に、上記ポリエステルテープを除去した後に、８０℃で１０分間乾燥した。
【０１２４】
−加熱焼成工程−
加熱焼成工程として、上記第２の塗布工程によって、芯体２０上に形成された円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを、３８０℃で１時間加熱することにより、円筒状樹脂皮膜１５Ａ及び表面被覆層１５Ｂを同時に加熱焼成し、芯体２０上に円筒状基材層１４Ａ及び表面被覆層１４Ｂからなる積層体を形成した。
【０１２５】
この加熱焼成工程を得た表面被覆層１５Ｂについては、内部のガスによる膨れはみられなかった。これは、加熱焼成工程時に、円筒状樹脂皮膜１５Ａの体積収縮が生じて、溝部３６部分で円筒状樹脂皮膜１５Ａが裂けて、この裂け目から円筒状樹脂皮膜１５Ａ内部からのガス抜けが補助されたためと考えられる。
【０１２６】
−分離工程−
分離工程においては、上記加熱焼成工程を経た芯体２０、芯体２０上の積層体が室温に冷えた後に、芯体２０から積層体を取り外した。
このとき、溝部３６を境界として積層体の軸方向両端部と中央部とが分離され、この中央部を無端ベルトＡ１として得た。
【０１２７】
得られた無端ベルトＡ１における円筒状基材層１４Ａ、表面被覆層１４Ｂの厚み、及び無端ベルトＡ１の軸方向長さ各々を、マイクロスコープ（キーエンス社製、商品名ＶＨ−８００）を用いて測定したところ、下記測定結果が得られた。
【０１２８】
・Ｔ１（円筒状基材層１４Ａの厚み）：８５μｍ
・Ｔ２（円筒状基材層１４Ａの端部を被覆している表面被覆層１４Ｂの、円筒状基材層１４Ａの半径方向長さ）：５１．０μｍ
・Ｔ３（円筒状基材層１４Ａの端部を被覆している表面被覆層１４Ｂの、円筒状基材層１４Ａの軸方向長さ）：３８μｍ
・Ｔ４（円筒状基材層１４Ａの周方向表面を被覆している表面被覆層１４Ｂの厚み）：３８μｍ
・無端ベルトの軸方向長さ：３４４ｍｍ
【０１２９】
（無端ベルトＡ２の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を３０μｍとし、幅を、４０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ２を作製した。
【０１３０】
作製した無端ベルトＡ２について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝１７．０μｍ、Ｔ３＝２０μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３１】
（無端ベルトＡ３の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を６０μｍとし、幅を、７０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ３を作製した。
【０１３２】
作製した無端ベルトＡ３について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝３４．０μｍ、Ｔ３＝３５μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３３】
（無端ベルトＡ４の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１２０μｍとし、幅を、１２５μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ４を作製した。
【０１３４】
作製した無端ベルトＡ４について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝６８．０μｍ、Ｔ３＝３８μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３５】
（無端ベルトＡ５の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１３５μｍとし、幅を、１３５μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ５を作製した。
【０１３６】
作製した無端ベルトＡ５について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝７６．５μｍ、Ｔ３＝３８μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３７】
（無端ベルトＡ６の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６の深さ寸法を１５μｍとし、幅を、２０μｍとした以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ６を作製した。
【０１３８】
作製した無端ベルトＡ６について、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ２＝７６．５μｍ、Ｔ３＝１０μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１３９】
（無端ベルトＡ７の作製）
上記無端ベルトＡ１の作製における溝部形成工程において、溝部３６を形成せず、且つ分離工程において分離された積層体の軸方向両端部を、ベルトカット用治具を用いて切断することによって無端ベルトを作製した以外は、無端ベルトＡ１と同様にして無端ベルトＡ７を作製した。
【０１４０】
作製した無端ベルトＡ７について、上記Ｔ１、Ｔ４、及び無端ベルトの軸方向長さを、無端ベルトＡ１と同様にして測定したところ、各々下記の通りであった。
Ｔ１＝８５μｍ、Ｔ４＝３８μｍ、無端ベルトの軸方向長さ＝３４４ｍｍ
測定結果を表１にも示した。
【０１４１】
【表１】
【０１４２】
（実施例１）
上記作製した無端ベルトＡ１を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００ＣＰ（富士ゼロックス株式会社製）の定着装置の無端ベルトに換えて該定着装置に設置し、無端ベルトＡ１の強度試験を行った。
【０１４３】
強度試験に先立ち、まず、この定着装置に設けられている加圧部材１６について、無端ベルトＡ１と定着ロール１２との接触領域における、無端ベルトＡ１の幅方向の圧力が不均一となるように、圧力調整を行った。具体的には、この接触領域における、無端ベルトＡ１の軸方向の一端から他端には、均等に荷重が加えられるように、スプリング等の付勢部材によって１６．５ｋｇの荷重が加えられるが、本実施例では、この接触領域における、無端ベルトＡ１の軸方向の一端から中央部に至る領域に１５ｋｇの荷重を加え、該軸方向の他端から中央部に至領域に１８ｋｇの荷重を加えた。
【０１４４】
このように調整した定着装置について、プロセススピード（定着ロール及び無端ベルトの搬送速度）２０８ｍｍ／ｓ、定着ロールの表面温度１７５℃の条件で、定着ロール及び無端ベルトを回転駆動させたところ、定着ロールと無端ベルトとの接触領域における圧力分布が不均一であるために、無端ベルトＡ１の蛇行が観察された。さらに、葉書用紙（１００ｍｍ×１４８ｍｍ、紙秤量１８６(g/m2)を定着ロールと無端ベルトとの間で挟持搬送したところ、葉書用紙を挟持する度に、無端ベルトＡ１の軸方向端部の一部領域が、無端ベルトＡ１の回転をガイドするガイド部材に接触することが観察された。
【０１４５】
このような条件とした定着装置を用いて、上記葉書用紙を３５００枚連続して定着ロールと無端ベルトＡ１との間を通過させて、葉書用紙が５００枚通過する度に、無端ベルトＡ１の軸方向両端部の強度評価を行った。評価結果を図１２に示した。
【０１４６】
なお、図１２において、強度評価基準は、無端ベルト１４の軸方向端面に発生した亀裂の内の最も大きな亀裂の深さ寸法を、精密ノギス（ミツトヨ製、型番ＣＤ−２０Ｃ）を用いて測定し、測定結果に応じて、６段階の評価を行った。評価基準を下記に示す。
・Ｇ０：端部に亀裂発生せず。
・Ｇ１：亀裂の深さ０．５ｍｍ未満
・Ｇ２：亀裂の深さ０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満
・Ｇ３：亀裂の深さ１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満
・Ｇ４：亀裂の深さ２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満
・Ｇ５：亀裂の深さ３．０ｍｍ以上
【０１４７】
なお、上記評価において、「亀裂の深さ寸法」とは、通紙前の無端ベルト１４の軸方向端部を基準位置（以下、基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）と称する）として、この基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）から亀裂が最も進行した箇所までの軸方向長さを示している。
なお、ベルト磨耗および破壊が進行するにつれて、無端ベルト１４の端部が削れてしまい通紙前の無端ベルト１４の基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）の正確な位置が不明瞭になる。そのため、通紙前に測定を基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）から２０ｍｍの位置に表面被覆層にマーキングを行い、このマーキング位置から、基準位置１４Ｅ（ｉｎｉｔｉａｌ）と亀裂が最も進行した箇所の相対的な距離を計測することで、「亀裂の深さ寸法」を求めるようにした。
【０１４８】
（実施例２〜実施例６、比較例１）
実施例１で用いた無端ベルトＡ１に換えて、無端ベルトＡ２を用いた場合を実施例２、無端ベルトＡ３を用いた場合を実施例３、無端ベルトＡ４を用いた場合を実施例４、無端ベルトＡ５を用いた場合を実施例５、無端ベルトＡ６を用いた場合を実施例６、及び無端ベルトＡ７を用いた場合を比較例１として、実施例１と同様にして強度評価を行った。評価結果を図１２に示した。
【０１４９】
表１及び図１２に示すように、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成せずに作製した無端ベルトＡ７を用いた比較例１では、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６に比べて、葉書用紙が５００枚通過するまでに無端ベルトに亀裂が発生し、１５００枚の葉書用紙が通過した時点では、亀裂は３．０ｍｍ以上にまで広がった。
【０１５０】
一方、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６では、比較例１で０．５ｍｍ未満の深さの亀裂が観察されたときの葉書用紙の通紙量５００枚に比べて、２倍以上の通紙がなされた後に始めて０．５ｍｍ未満から０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の深さの亀裂発生が観察された。
同様に、円筒状樹脂皮膜１５Ａに溝部３６を形成した無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６を用いた実施例１〜実施例６では、比較例１で３．０ｍｍ以上の深さの亀裂が観察されたときの葉書用紙の通紙量１５００枚に比べて、１．６倍以上の通紙がなされた後に始めて３．０ｍｍ未満の深さの亀裂が観察された。
【０１５１】
このことから、実施例１〜実施例６で用いた無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６は、円筒状基材層１４Ａの軸方向両端面の少なくとも一部が表面被覆層１４Ｂに被覆された構成とされていることにより、軸方向両端部の摩耗及び亀裂を抑制することができるといえる。
【０１５２】
さらに、実施例１〜実施例６で用いた無端ベルトＡ１〜無端ベルトＡ６の内、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が６０％以上である実施例１、実施例４、及び実施例５で用いた無端ベルトＡ１、無端ベルトＡ４、及び無端ベルトＡ５は、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が６０％未満である実施例２、実施例３、及び実施例６で用いた無端ベルトＡ２、無端ベルトＡ３、及び無端ベルトＡ６に比べて、葉書用紙通紙量が３０００枚時点でも、観察された亀裂の深さは２．０ｍｍ未満である。このため、円筒状基材層１４Ａを覆う表面被覆層１４Ｂの領域が広いほど、無端ベルトの軸方向端部の亀裂及び破壊を抑制することができるといえる。
【０１５３】
さらに、実施例６で用いた無端ベルトＡ６は、１００×Ｔ２／Ｔ１（％）の値が１０％と低く、葉書用紙通紙量が１０００枚時点で深さ０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の亀裂が発生しており、他実施例の無端ベルトＡ１〜Ａ５に比べて、ベルト端部の補強効果が少ないと判断される。
【０１５４】
（実施例８）
上記無端ベルトＡ１の作製において、アルミニウム製円筒を１０本用意し、用意したアルミニウム製円筒１０本各々を用いて、上記無端ベルトＡ１の作製方法を用いて無端ベルトＡ１の作製を２０回繰り返し行った。これにより、アルミニウム製円筒毎に無端ベルトＡ１を２０個（合計２００個）作製した。
【０１５５】
作製した２００個の無端ベルトＡ１の内の、１回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個、１０回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個、及び２０回目に作製した無端ベルトＡ１を１０個について、レーザー外径測定器（キーエンス社製、商品名：ＬＳ−３０６０）を用いて各々の外径を測定し、各回で作製した無端ベルトＡ１のグループ毎に、外径の平均値と、標準偏差と、を求めた。測定結果を表２に示した。
【０１５６】
（比較例２）
上記無端ベルトＡ７の作製において、アルミニウム製円筒を１０本用意し、用意したアルミニウム製円筒１０本各々を用いて、上記無端ベルトＡ７の作製方法を用いて無端ベルトＡ７の作製を２０回繰り返し行った。これにより、アルミニウム製円筒毎に無端ベルトＡ７を２０個（合計２００個）作製した。
【０１５７】
作製した２００個の無端ベルトＡ７の内の、１回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個、１０回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個、及び２０回目に作製した無端ベルトＡ７を１０個について、レーザー外径測定器（キーエンス社製、商品名：ＬＳ−３０６０）を用いて各々の外径を測定し、各回で作製した無端ベルトＡ７のグループ毎に、外径の平均値と、標準偏差と、を求めた。測定結果を表２に示した。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
表２に示すように、実施例７で測定対象とした無端ベルトＡ１は、比較例２で測定対象とした無端ベルトＡ７に比べて、製造繰り返し回数時における外径差のばらつきが小さいことが分かる。また、比較例２で測定対象とした無端ベルトＡ７は、実施例７で測定対象とした無端ベルトＡ１に比べて、製造繰り返し回数が増加による無端ベルトの外径値の変化率が大きい事が分かる。
このことから、本発明の無端ベルト作製方法を用いることにより、無端ベルトの軸方向端部の摩耗や破壊を抑制することができるとともに、寸法精度の良い無端ベルトを提供することができるといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の無端ベルトの一例を示す模式図であり、（Ａ）は、外観図、（Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ’断面を示す模式図であり、（Ｃ）は、無端ベルトの軸方向端面を軸方向から見た形態の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の無端ベルトの製造における第１の塗布工程において用いられる塗布装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の無端ベルトの製造における第１の塗布工程において用いられる塗布装置の主要部分を芯体の軸方向から見た断面図である。
【図５】第１の塗布工程の芯体状態を示す模式図であり、芯体上に円筒状樹脂皮膜が形成された状態を示す模式図である。
【図６】溝部形成工程を示す模式図である。
【図７】円筒状樹脂皮膜に形成された溝部を示す模式図である。
【図８】第２の塗布工程において用いられる塗布装置の一例を示す模式図である。
【図９】加熱焼成工程によって芯体上に積層体が形成された状態を示す模式図である。
【図１０】（Ａ）は、積層体が溝部を境界にして破断した状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、分離工程によって積層体の軸方向両端部が中央部から分離された状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の画像形成装置を示す模式図である。
【図１２】実施例及び比較例における無端ベルト端面の破断状態を示す線図であり、破断評価値と、葉書用紙通紙量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０ 定着装置
１２ 定着ロール
１４Ａ 円筒状基材層
１４Ｂ 表面被覆層
１４ 無端ベルト
１５Ａ 円筒樹脂皮膜
１５Ｂ 表面被覆層
２０ 芯体
３６ 溝部
５０ 画像形成装置
５２ 感光体
５４ 帯電装置
５６ 露光装置
５８ 現像装置
６０ 転写装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第1の塗布工程と、
前記芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程によって乾燥された前記円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って該円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法の溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部形成工程によって前記溝部の形成された前記円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、
前記円筒状樹脂皮膜及び前記表面被覆層を加熱焼成し、前記芯体の外周面に前記円筒状基材層及び前記表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、
前記積層体と前記芯体とを分離する分離工程と、
を備えたことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
回転可能に配設された定着部材と、
円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
像保持体と、
前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を有し、前記転写手段によってトナー像を転写された前記記録媒体上のトナー像を該記録媒体上に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなることを特徴とする無端ベルト。
【請求項２】
芯体の外周面に皮膜形成樹脂溶液を塗布して該芯体上に円筒状樹脂皮膜を形成する第1の塗布工程と、
前記芯体上に形成された円筒状樹脂皮膜を乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程によって乾燥された前記円筒状樹脂皮膜の軸方向両端部に該円筒状樹脂皮膜の周方向に沿って該円筒状樹脂皮膜の厚みの２０％以上９０％以下の深さ寸法の溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部形成工程によって前記溝部の形成された前記円筒状樹脂皮膜の外周面に表面被覆樹脂溶液を塗布して表面被覆層を形成する第２の塗布工程と、
前記円筒状樹脂皮膜及び前記表面被覆層を加熱焼成し、前記芯体の外周面に前記円筒状基材層及び前記表面被覆層の積層体を形成する加熱焼成工程と、
前記積層体と前記芯体とを分離する分離工程と、
を備えたことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
回転可能に配設された定着部材と、
円筒状基材層と、前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層と、を有し、前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
像保持体と、
前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
回転可能に配設された定着部材と、円筒状基材層及び前記円筒状基材層の外周面に積層された表面被覆層を有し且つ前記円筒状基材層の軸方向両端面の少なくとも一部が前記表面被覆層により被覆されてなり、前記定着部材との間で記録媒体を挟持搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトまたは前記無端ベルト及び前記記録媒体を介して前記定着部材に圧力を加える加圧手段と、を有し、前記転写手段によってトナー像を転写された前記記録媒体上のトナー像を該記録媒体上に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１１２０９７（Ｐ２００８−１１２０９７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６３１１（Ｐ２００６−２９６３１１）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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