発熱定着ベルトおよび定着装置
【課題】 軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、かつ、定着画像における画像ムラの発生が抑制される発熱定着ベルトおよび定着装置を提供することにある。
【解決手段】 本発明の発熱定着ベルトは、抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする。
【解決手段】 本発明の発熱定着ベルトは、抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成方法によって形成されたトナー像を画像支持体上に熱定着するための発熱定着ベルト、および当該発熱定着ベルトを備えた定着装置に関するものである。
【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の画像形成装置においては、トナー現像後、普通紙などの画像支持体上に転写された未定着トナー像を定着させる方法として、熱ローラ方式で接触加熱定着する方法が多く用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、熱ローラ方式の定着装置は、定着可能な温度まで昇温させるのに時間がかかり、かつ、多量の熱エネルギーを要する、という問題があり、電源投入からコピースタートまでの時間（ウォーミングアップタイム）の短縮と、省エネルギー化の観点から、近年は熱フィルム定着方式を採用することが主流になってきている。
【０００４】
この熱フィルム定着方式の定着装置においては、ポリイミドなどよりなる耐熱性フィルムの外面にフッ素樹脂などの離型層が積層されてなるシームレスの定着ベルトが用いられている。
このような熱フィルム定着方式の定着装置においては、例えばセラミックヒーターを介して耐熱性フィルムが加熱され、その耐熱性フィルム表面においてトナー像が定着されるため、耐熱性フィルムの熱伝導性が重要なポイントとなるところ、当該耐熱性フィルムを薄膜化して熱伝導性の向上を図ると機械的強度が低下し、高速で回動させることが難しいために中速〜高速機に採用することが難しく、また、セラミックヒーターなどが破損しやすい、という問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、近年、定着ベルトそのものに発熱体を有する抵抗発熱層を組み込み、この抵抗発熱層に給電することにより定着ベルトを直接加熱し、トナー像を定着させる方式の定着装置が提案されている。この方式の定着装置が搭載された画像形成装置は、ウォーミングアップタイムが短く、消費電力も熱フィルム定着方式より小さく、省エネルギー化と高速化などの面から優れたものであるといえる。
このような定着ベルトの抵抗発熱層としては、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂に導電性物質が分散されてなるものが用いられている。
【０００６】
然るに、このような発熱定着ベルトは、省エネルギー化を図るために薄く構成されているので、機械的強度が十分ではない、という問題がある。具体的には、例えば、駆動時における発熱定着ベルトと当該発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する部材との接触によって、発熱定着ベルトの端部にヒビや欠けなどの端部割れが生じることがある。
【０００７】
発熱定着ベルトの機械的強度を向上させるための技術としては、例えば、抵抗発熱層において、黒鉛繊維を耐熱性樹脂中に一定の方向に配向させて分散させることや（特許文献１参照）、カーボンナノ材料を耐熱性樹脂中に軸方向に配向させて分散させること（特許文献２参照）などが提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された発熱定着ベルトにおいては、数百μｍ〜数ｍｍと極めて長い黒鉛繊維が用いられており、このような極めて長い黒鉛繊維は、一定の方向に配向させることは容易であるが、得られる発熱定着ベルトが製膜性の劣ったものとなり、定着画像に画像ムラが生じる、という問題がある。
また、特許文献２に開示された発熱定着ベルトにおいては、カーボンナノ材料が軸方向に配向されているために、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度の向上の効果はほとんど得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−７７４６７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、短い黒鉛繊維を用いた発熱定着ベルトは、製膜性に優れたものとなるが、当該短い黒鉛繊維は長い黒鉛繊維に比べて流動性に自由度があることから、一定の方向に配向させることは困難であった。
本発明においては、特定の方法によって抵抗発熱層を形成することによって、短い黒鉛繊維を周方向に配向させた発熱定着ベルトを得た。
【００１１】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、かつ、定着画像における画像ムラの発生が抑制される発熱定着ベルトおよび定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発熱定着ベルトは、抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の発熱定着ベルトにおいては、前記耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の発熱定着ベルトにおいては、前記抵抗発熱層上に、弾性層および離型層が積層され、発熱定着ベルトの表面層が当該離型層から構成されてなることが好ましい。
【００１５】
本発明の定着装置は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置であって、
上記の発熱定着ベルトおよびニップ部形成用ローラを有する定着用回転体と、加圧ローラとを備え、
前記発熱定着ベルトが、当該発熱定着ベルトの内側に配置されたニップ部形成用ローラと当該発熱定着ベルトの外側に配置された加圧ローラとによって挟圧されるよう設けられると共に、
前記ニップ部形成用ローラの回転軸の両端部の各々に、前記発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する状態に移動規制部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の発熱定着ベルトによれば、耐熱性樹脂中に、特定の短い黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されているので、軸方向に不可避的に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、しかも、定着画像における画像ムラの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の定着装置の構成の一例を示す模式図であって、（ａ）はニップ部形成用ローラに係るベアリング材を外した状態で示す斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】図１の定着装置をニップ部形成用ローラに係るベアリング材を有する状態で示す縦断面図である。
【図３】図１の定着装置における発熱定着ベルトの一部分を切りだして示した斜視図である。
【図４】発熱定着ベルトの抵抗発熱層における黒鉛繊維の配向状態を示す斜視図である。
【図５】発熱定着ベルトの抵抗発熱層を部分的に拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１９】
〔定着装置〕
図１は、本発明の定着装置の構成の一例を示す模式図であって、（ａ）はニップ部形成用ローラに係るベアリング材を外した状態で示す斜視図、（ｂ）は横断面図であり、図２は図１の定着装置をニップ部形成用ローラに係るベアリング材を有する状態で示す縦断面図である。
本発明の定着装置は、電子写真方式の画像形成装置に備えられ、例えば、画像支持体Ｐにおけるトナー像が形成された一面に接する一方の定着用回転体２２と、他方の定着用回転体である加圧ローラ２６とが互いに圧接されてなるものであり、これら定着用回転体２２および加圧ローラ２６の圧接部によりニップ部Ｎが形成されている。
画像支持体Ｐにおけるトナー像が形成された一面に接する一方の定着用回転体２２は、無端状の本発明の発熱定着ベルト１０および当該発熱定着ベルト１０の内側に配置されたニップ部形成用ローラ２２ａを有し、発熱定着ベルト１０は、当該ニップ部形成用ローラ２２ａと当該発熱定着ベルト１０の外側に配置された加圧ローラ２６とによって挟圧されるよう設けられている。
そして、定着用回転体２２においては、ニップ部形成用ローラ２２ａが、その回転軸２２ｂの両端部の各々設けられた軸受け部材２２ｄによって定着装置の機枠（図示せず）に支承されている。この軸受け部材２２ｄは、発熱定着ベルト１０の軸方向への移動を規制する移動規制部材としても作用している。
図１および図２において、２６ｂは加圧ローラ２６の回転軸であり、また、図２において、２２ｃは駆動ギアである。
【００２０】
この例の定着装置２０においては、加圧ローラ２６の軸方向長さが、ニップ部形成用ローラ２２ａよりも短く構成されると共に、発熱定着ベルト１０の軸方向長さとニップ部形成用ローラ２２ａの軸方向長さが略同等に構成されており、かつ、発熱定着ベルト１０の抵抗発熱層１５（図３参照）が形成された中央部のみが加圧ローラ２６と接触して圧接されており、加圧ローラ２６と接触していない発熱定着ベルト１０の両端部に、一対の電極１２、１２がそれぞれ設けられ、これらの電極１２が給電部材１２ｂおよびリード線１２ａを介して高周波電源２９に接続されてなる。
【００２１】
この定着装置２０においては、ニップ部形成用ローラ２２ａの回転駆動に従って発熱定着ベルト１０が回転されると共に加圧ローラ２６が従動して回転され、トナー像がその一面に形成された画像支持体Ｐが、ニップ部Ｎに挟圧されながら搬送されることによって、当該トナー像が画像支持体Ｐ上に定着される。
【００２２】
〔発熱定着ベルト〕
本発明の発熱定着ベルト１０は、図３および図４に示されるように、長径（Ｌ）が３０〜１５０μｍの黒鉛繊維（以下、「黒鉛短繊維」ともいう。）Ｇが、当該発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散された樹脂よりなる抵抗発熱層１５と、弾性層１３と、離型層１７とが積層され、抵抗発熱層１５に給電するための一対の電極１２が設けられてなる。
具体的には、無端状の抵抗発熱層１５上に補強層１１が形成され、この補強層１１上に弾性層１３が形成され、さらにこの弾性層１３上に離型層１７が形成されると共に、抵抗発熱層１５の両端部に接触する状態に、周方向に全周にわたって電極１２が形成されてなる。
補強層１１は、必要に応じて設けられるものであって、本発明の発熱定着ベルト１０には、必要に応じて、さらに他の機能層を設けることもできる。
【００２３】
本発明において、発熱定着ベルト１０の周方向とは、当該発熱定着ベルト１０の周面における当該発熱定着ベルト１０の軸に対して略垂直な方向（図４においてαで示す）をいう。
本発明において、「黒鉛短繊維Ｇが、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態」とは、図５に示されるように、光学顕微鏡で倍率１００倍で観察したときの任意の黒鉛短繊維Ｇ１００個について、９０個数％以上が、当該発熱定着ベルト１０の長手方向に対して垂直な線ｃ１を中心に±２０°以内の傾きθで配向している状態をいう。
なお、本発明において、発熱定着ベルト１０の軸方向とは、発熱定着ベルト１０の軸に対して略水平な方向をいい、黒鉛短繊維が発熱定着ベルトの軸方向に沿って伸びるよう配向された状態とは、同様に観察した時の任意の黒鉛短繊維１００個について、９０個数％以上が、当該発熱定着ベルトの長手方向に平行な線ｃ２を中心に±２０℃以内の傾きで配向している状態をいう。
【００２４】
黒鉛短繊維Ｇの９０個数％以上が発熱定着ベルト１０の長手方向に対して垂直な線ｃ１を中心に±２０°以内の傾きθで配向していることにより、発熱定着ベルトの端部と移動規制部材（軸受け部材２２ｄ）の衝突により生じるひずみに対して高い応力を有し、割れに対する十分な抵抗力が得られる。
【００２５】
発熱定着ベルト１０の抵抗発熱層１５における黒鉛短繊維の配列方向は、光学顕微鏡によって観察することができる。
具体的には、抵抗発熱層１５上に積層されている離型層１７、弾性層１３および補強層１１を剥がした後、抵抗発熱層１５の表面を、光学顕微鏡を用いて倍率１００倍において観察することができる。
【００２６】
〔抵抗発熱層〕
（樹脂）
本発明の発熱定着ベルト１０に係る抵抗発熱層１５を構成する樹脂は、ポリイミド樹脂を含むものであり、その他の樹脂も含んでいてもよい。
その他の樹脂としては、短期的耐熱性が２００℃以上、長期的耐熱性が１５０℃以上である耐熱性樹脂であることが好ましく、このような耐熱性樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。
また、その他の樹脂として、上記の耐熱性樹脂以外の非耐熱性樹脂を含んでいてもよいが、非耐熱性樹脂の含有割合は抵抗発熱層１５を構成する樹脂全体の４０体積％未満であることが極めて好ましい。
【００２７】
抵抗発熱層１５を構成する樹脂におけるポリイミド樹脂の含有割合は、５０体積％以上であることが好ましく、特に好ましくは１００体積％である。
【００２８】
（黒鉛短繊維）
抵抗発熱層１５に分散される黒鉛短繊維Ｇは、導電性物質であって、繊維状の黒鉛である。
ここに、繊維状とは、長径（Ｌ）が短径（ｌ）の４倍以上であるものをいう。
【００２９】
黒鉛短繊維Ｇの長径（Ｌ）は３０〜１５０μｍであり、好ましくは３０〜８０μｍである。
また、黒鉛短繊維Ｇの短径（ｌ）は３〜１５μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１０μｍである。
長径が３０μｍ未満である場合は、長期間にわたって使用したときに端部割れなどを生じる。これは、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度が十分に得られないためと推察される。長径が１５０μｍを超える場合は、定着画像において繊維模様が現われてしまうなどの画像ムラが発生する。これは、得られる抵抗発熱層が表面の粗いものとなるためと推察される。
また、短径が３μｍ未満である場合は、抵抗発熱層１５中に分散された黒鉛短繊維同士が接触したときにその接触抵抗が過剰に大きくなり、抵抗発熱層１５全体の抵抗値を十分に低下させることができないことがあり、また、短径が１５μｍを超える場合は、黒鉛短繊維の抵抗発熱層１５中における分散性が低いものとなり、通電抵抗に局部的なバラツキが生じるおそれがある。
【００３０】
以上において、黒鉛短繊維Ｇの長径（Ｌ）および短径（ｌ）は、走査型電子顕微鏡写真を用いて５００倍に拡大した写真を撮影し、これをスキャナーにて取り込んだ画像から、任意の５００個のサンプルについてそれぞれ長径および短径を測定し、算出される平均値である。
【００３１】
黒鉛短繊維Ｇの作製方法としては、公知の製造方法を採用することができる。すなわち、まず、ノズルから引き出して繊維状にした黒鉛を、さらに細くする必要がある場合には、必要に応じて加熱しながら延伸した後、２００〜３００度の温度で蒸し焼きにして炭化させ、炎に強い糸を作製し、次いで、１０００〜３０００度の高熱で蒸し焼きにする。このような過程を経ることにより、糸に含まれた炭素以外の不純物が抜け落ち、非常に強度が高い炭素の骨組み（分子構造）のものが得られる。このような過程を経て、まず、所望の黒鉛短繊維Ｇの短径（ｌ）を有する糸を得、これを所定の長さ（長径（Ｌ））に切断することにより、目的とする黒鉛短繊維Ｇを作製することができる。
【００３２】
黒鉛短繊維Ｇの体積固有抵抗は、１×１０-1Ω・ｍ以下であることが好ましい。
黒鉛短繊維Ｇの体積固有抵抗は、繊維状のものである場合、当該黒鉛短繊維Ｇに一定電流Ｉ（Ａ）を流し、距離Ｌだけ離れた電極間の電位差Ｖ（Ｖ）を測定し、下記式（１）から算出される。
式（１）：体積固有抵抗ρｖ＝（Ｖ・Ｗｔ）／ＩＬ
〔ただし、Ｗｔは黒鉛短繊維Ｇの断面積である。〕
【００３３】
抵抗発熱層１５における黒鉛短繊維Ｇの含有量は、５〜６０質量％とされる。
【００３４】
抵抗発熱層１５の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜２００μｍ、特に好ましくは８０〜１６０μｍである。
【００３５】
抵抗発熱層１５の体積抵抗率は、８×１０-6〜１×１０-2Ω・ｍであることが好ましい。
【００３６】
抵抗発熱層１５の体積抵抗率は、発熱定着ベルト１０の円周方向全周の両端部に導電テープによって電極を設け、その両端の抵抗値を測定し、下記式（２）によって算出される。
式（２）：体積抵抗率ρ＝（Ｒ・ｄ・Ｗ）／Ｌ
〔ただし、Ｒは抵抗値（Ω）、ｄは抵抗発熱層１５の厚み（ｍ）、Ｗは発熱定着ベルト１０の円周方向の長さ（ｍ）、Ｌは電極間の長さ（ｍ）である。〕
【００３７】
〔電極〕
本発明の発熱定着ベルト１０に設けられる電極１２は、層状のものとされ、具体的には、電鋳加工、へら絞り加工、プレス絞り加工などによって形成されたリング状の電極部材、または、金属シートをレーザ溶接などによってリング状に加工された電極部材を、抵抗発熱層１５の形成工程においてポリイミド樹脂を生成させるためのポリアミド酸ドープ液の塗布前に回転芯体に嵌めこみ、ポリイミド樹脂の焼成によって抵抗発熱層１５に接着させることにより、形成することができる。
電極１２を形成するための電極部材は、抵抗発熱層１５との接着性を向上させるために、抵抗発熱層１５との接触箇所をエッチング加工、レーザによる孔あけ加工などによって孔を形成してもよい。電極部材と抵抗発熱層１５との接点は一点有ればよいが、通電安定性を考慮すると、周方向に全周にわたって接触されるよう形成されていることが好ましい。
【００３８】
電極１２を形成するための電極部材としては、特に限定されないが、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ａｌなどの電気抵抗率が低く、耐熱性、耐酸化性に優れた材料よりなるものを用いることが好ましい。
【００３９】
電極１２を形成するための電極部材の厚みは、厚いほど剛性が高くなるので耐破壊性に優れるが、変形し難いことに起因して、加圧ローラ２６との圧接部によるニップ部Ｎを形成し難くなることから、柔軟性とのバランスを考慮すると、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍである。
【００４０】
給電部材１２ｂとしては、例えば銅黒鉛質、炭素黒鉛質などからなる種々のカーボンブラシを用いることができる。
【００４１】
抵抗発熱層１５への給電は、例えば高周波電源２９から、束線やハーネスを経由して、給電部材１２ｂ、電極１２を介してなされる。
給電部材１２ｂから電極１２への給電は、例えば給電部材１２ｂを電極１２のみに接触させることによりなされる。具体的な接触方法としては、摺動接触方法やコロなどを用いた回転接触方法などが挙げられる。
給電部材１２ｂと電極１２との接触荷重は、導通が確保され、かつ、発熱定着ベルト１０の駆動において過剰なストレスとならない程度の荷重であればよい。
【００４２】
〔弾性層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する弾性層１３は、例えば、弾性を有する耐熱性樹脂などからなるものとされる。
弾性を有する耐熱性樹脂としては、例えばシリコーンゴム、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ポリエチレン（Ｃｌ−ＰＥ）、エピハロヒドリンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンジエンポリマー（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、アクリルゴム（ＡＣＭ）などが例示される。これらの中でも、ＣＲ、ＥＣＯ、シリコーンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムを用いることが好ましい。
【００４３】
弾性層１３の厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは１００〜２００μｍである。
【００４４】
〔離型層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する離型層１７は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などからなるものとされる。
【００４５】
離型層１７の厚みは、１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜１０μｍである。
【００４６】
〔補強層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する補強層１１は、必要に応じて設けられるものであって、この補強層１１は、耐熱性樹脂からなるものとされる。
補強層１１を構成する耐熱性樹脂としては、上述の抵抗発熱層１５を構成する樹脂として挙げたものを挙げることができる。
【００４７】
補強層１１の厚みは、２０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜８０μｍである。
【００４８】
以上のような発熱定着ベルト１０によれば、耐熱性樹脂中に、黒鉛短繊維Ｇが、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されているので、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、しかも、定着画像における画像ムラの発生が抑制される。
【００４９】
〔発熱定着ベルトの形成方法〕
以上のような発熱定着ベルト１０は、公知の種々の方法を用いて形成することができるが、例えば抵抗発熱層１５を以下のように形成させることが好ましい。
【００５０】
具体的には、
（１）抵抗発熱層１５を形成するための塗布液として、ポリアミド酸に黒鉛短繊維Ｇを添加して分散させたポリアミド酸ドープ液を調製するポリアミド酸ドープ液調製工程、
（２）回転芯体上に、黒鉛短繊維Ｇが周方向に配向するようポリアミド酸ドープ液を塗布、乾燥してベルト状前駆体を得るベルト状前駆体作製工程、
（３）ベルト状前駆体を焼成してポリイミド樹脂を生成させるイミド化反応工程
から構成される。
補強層１１、電極１２、弾性層１３、離型層１７は、それぞれ、適宜の方法によって形成させることができる。
【００５１】
（１）ポリアミド酸ドープ液調製工程
このポリアミド酸ドープ液調製工程は、芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとを縮重合することにより、ポリアミド酸を合成し、これに黒鉛短繊維Ｇを分散させる工程である。
具体的には、ポリアミド酸の良溶媒からなる溶媒中で縮重合を行い、ポリアミド酸が溶解されたポリアミド酸溶液を得る。
【００５２】
ポリアミド酸の良溶媒とは、当該ポリアミド酸を、２５℃において２０質量％以上の濃度で均一に溶解することができる溶媒をいう。このような良溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルスルホルアミドなどのアミド類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類；ジメチルスルホン、ジエチルスルホンなどのスルホン類などの有機極性溶媒を挙げることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
良溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドンを用いることが好ましい。
【００５３】
使用する良溶媒の量は、縮重合後に得られるポリアミド酸溶液中のポリアミド酸の濃度が例えば２〜５０質量％の範囲内になるような量であればよい。
【００５４】
芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとを縮重合させる方法としては、公知の種々の方法を採用することができる。具体的には、例えば、芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとをほぼ等モルで用い、溶媒中において、１００℃以下、好ましくは０〜８０℃の温度範囲にて０．１〜６０時間縮重合する方法が挙げられる。
【００５５】
〔芳香族テトラカルボン酸〕
ポリアミド酸の合成に用いられる芳香族テトラカルボン酸としては、特に限定されず、例えば、芳香族テトラカルボン酸、その酸無水物、その塩およびエステル化物、並びにそれらの混合物を挙げることができ、特に芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物を用いることが好ましい。
芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物の具体例としては、例えば、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、２，２−ビス［３，４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（ＢＰＡＤＡ）、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホキシド二無水物、チオジフタル酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、９，９−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）フルオレン二無水物および９，９−ビス［４−（３，４’−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］フルオレン二無水物などを挙げることができる。これらの中でも、特に、ピロメリット二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、２，２−ビス［３，４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（ＢＰＡＤＡ）、オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）などが好ましい。
これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００５６】
芳香族テトラカルボン酸の使用量は、芳香族テトラカルボン酸：芳香族ジアミンがモル比で０．８５：１〜１．２：１である量であることが好ましい。
【００５７】
ポリアミド酸は、数平均分子量が１，０００以上であることが好ましく、より好ましくは２，０００〜５００，０００であり、特に好ましくは５，０００〜１５０，０００である。
【００５８】
ポリアミド酸の数平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるものである。具体的には、装置「ＨＬＣ−８２２０」（東ソー社製）およびカラム「ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ＋ＴＳＫｇｅｌＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｍ３連」（東ソー社製）を用い、カラム温度を４０℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を流速０．２ｍｌ／ｍｉｎで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて５分間処理を行う溶解条件で濃度１ｍｇ／ｍｌになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ０．２μｍのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液１０μＬを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器（ＲＩ検出器）を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出する。検量線測定用の標準ポリスチレン試料としては、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製の分子量が６×１０２、２．１×１０３、４×１０３、１．７５×１０４、５．１×１０４、１．１×１０５、３．９×１０５、８．６×１０５、２×１０６、４．４８×１０６のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン試料を測定し、検量線を作成した。また、検出器には屈折率検出器を用いた。
【００５９】
〔芳香族ジアミン〕
ポリアミド酸の合成に用いられる芳香族ジアミンとしては、特に限定されず、例えば、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４、４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）、２，２−ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３３ＤＤＳ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（４４ＤＤＳ）、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３４ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）、１，５−ジアミノナフタレン、４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３３ＡＰＢ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３４ＡＰＢ）、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳＭ）、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス（３−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンおよび９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレンなどを挙げることができる。これらの中でも、特に、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３３ＤＤＳ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（４４ＤＤＳ）、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３４ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３３ＡＰＢ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３４ＡＰＢ）、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳＭ）、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）などが好ましい。
これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００６０】
ポリアミド酸ドープ液は、上記のように得られたポリアミド酸溶液に黒鉛短繊維Ｇを溶解または分散させると共に必要に応じて導電剤、界面活性剤、粘度調整剤などの添加剤を含有させ、必要に応じて、希釈用の溶媒を添加して濃度および粘度を調整することにより、調製される。
【００６１】
ポリアミド酸ドープ液における全溶媒の量は、２０〜９０質量％であることが好ましく、より好ましくは４０〜７０質量％である。
【００６２】
また、ポリアミド酸ドープ液の粘度は、所望の厚みを有する抵抗発熱層１５が得られる限り特に制限されず、例えば１０ｃｐ〜１０，０００ｃｐとされる。
【００６３】
界面活性剤および粘度調整剤などの添加剤としては、最新ポリイミド−基礎と応用―（日本ポリイミド研究会編（ＮＴＳ出版）および最新ポリイミド材料と応用技術（監修；柿本雅明、ＣＭＣ出版）に記載の物質が使用できる。
【００６４】
ポリアミド酸ドープ液に溶解しない黒鉛短繊維Ｇおよび／または添加剤を含有させる場合には、ポリアミド酸ドープ液に対して、均一な分散を達成する手段を用いることが好ましい。例えば、撹拌羽根による混合、スタチックミキサーによる混合、１軸混練機や２軸混練機による混合、ホモジナイザーによる混合、超音波分散機による混合など、公知の混合機を用いて混合・分散するとよい。
【００６５】
（２）ベルト状前駆体作製工程
このベルト状前駆体作製工程は、ポリアミド酸ドープ液を適宜の回転芯体上に塗布した後、溶媒を蒸発させて除去することによりベルト状前駆体を作製する工程である。
回転芯体としては、例えばステンレス鋼管などを用いることができる。
【００６６】
ポリアミド酸ドープ液を回転芯体上に塗布する方法としては、スパイラル塗布法を用いることができる。
スパイラル塗布法は、モーノポンプやギアポンプなどの送液ポンプ、テフロン（登録商標）チューブなどの配管およびノズルからなる塗布装置を用い、回転芯体に対して、当該回転芯体を回転軸を水平に保持して回転させると共に、塗布装置にノズルを回転芯体の周面に近接させて当該ノズルからポリアミド酸ドープ液を吐出しながら、当該ノズルを回転芯体の軸方向に移動させることにより、当該回転芯体の周面全域にポリアミド酸ドープ液をスパイラル状に塗布する方法である。
【００６７】
具体的な塗布条件の具体例を挙げる。
・回転芯体のサイズ：φ３０ｍｍ、長さ４５０ｍｍ
・ポリアミド酸ドープ液の温度：２５℃
・ノズルの形状：円錐状ノズル
・ノズルの口径：４ｍｍ
・ノズル先端部と回転芯体の周面までの距離：５〜２０ｍｍ
・ノズルからの吐出量：３ｃｃ／ｍｉｎ
・ノズルの回転芯体の軸方向への移動速度：４５ｍｍ／ｍｉｎ
・回転芯体の回転速度（周速度）：３５００〜４５００ｍｍ／ｍｉｎ
【００６８】
回転芯体上にスパイラル塗布法によって塗布することにより、黒鉛短繊維Ｇを、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で抵抗発熱層１５中に分散させることができる。
これは、通常、ポリアミド酸ドープ液中に分散された黒鉛短繊維は、流動性に自由度があるために一定方向に配向させることが困難であるところ、塗布装置の配管およびノズルにおいて当該配管およびノズルが伸びる方向に黒鉛短繊維Ｇが配向し、ノズルの移動方向すなわち回転芯体の周方向に黒鉛短繊維Ｇが配向した状態が維持されるからである。
【００６９】
溶媒を蒸発させるための乾燥温度は、後述するイミド化開始温度より低い温度であって、溶媒が蒸発し得る温度であれば特に制限されず、例えば、４０〜２８０℃、好ましくは８０〜２６０℃であり、より好ましくは１２０〜２４０℃、特に好ましくは１２０〜２２０℃である。
この乾燥は、乾燥後のベルト状前駆体の溶媒含有量がベルト状前駆体の形成に適した程度となるまで行えばよい。
【００７０】
（３）イミド化反応工程
このイミド化反応工程は、ベルト状前駆体を特定の焼成温度において所定時間にわたって焼成することによりポリアミド酸をイミド化して、ポリイミド樹脂による抵抗発熱層１５を形成させると共に電極１２を当該抵抗発熱層１５に接着させる工程である。
【００７１】
イミド化反応に係る特定の焼成温度は、イミド化開始温度であって、通常２８０℃以上、好ましくは２８０〜４００℃、より好ましくは３００〜３８０℃、特に好ましくは３３０〜３８０℃とされる。
また、焼成時間は、通常１０分間以上、好ましくは３０〜２４０分間である。
【００７２】
〔画像形成装置〕
本発明の定着装置は、公知の種々の構成を有する画像形成装置に搭載することができる。
【００７３】
〔画像支持体〕
本発明の定着装置を用いた画像形成方法において、トナー像を定着させる画像支持体Ｐとしては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、発熱定着ベルト１０を構成する抵抗発熱層１５と弾性層１３との層間には、接着性を安定させる目的から、プライマー層を形成させることができる。このプライマー層の厚みは、例えば２〜５μｍとされる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７６】
〔実施例１〕
（１）電極の作製
外径３０ｍｍ、全長４５０ｍｍのステンレス鋼管の両端部それぞれ５ｃｍの領域に、幅２０ｍｍ、厚さ５０μｍの電極リング部材を嵌めこむことにより、電極付き回転芯体〔１〕を形成した。
【００７７】
（２）抵抗発熱層を作製するためのポリアミド酸ドープ液の調製
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンから得られたポリアミド酸８０ｇと、黒鉛繊維（径８μｍ、長さ３２μｍ）１８ｇとを、遊星方式の混合機で十分に撹拌・脱泡することにより、ポリアミド酸ドープ液〔１〕を得た。
【００７８】
（３）抵抗発熱層および補強層の作製
電極付き回転芯体〔１〕を回転軸を水平に保持して回転させると共に、モーノポンプ、テフロン（登録商標）チューブおよびノズルを備える塗布装置を用いて、このノズルを電極付き回転芯体〔１〕上に近接させて当該ノズルから上記のポリアミド酸ドープ液〔１〕を吐出しながら、当該ノズルを電極付き回転芯体〔１〕の軸方向に移動させることにより、当該電極付き回転芯体〔１〕の電極リングの軸方向内側に少し重なるよう、ステンレス鋼管の電極リングのない中央領域全域にポリアミド酸ドープ液〔１〕をスパイラル状に塗布し、さらに平坦化させることによって、膜厚６００μｍの塗布膜を形成し、その後、回転軸を水平に保持して回転速度（周速度）５０ｍｍ／ｍｉｎで回転させながら、１２０℃で１時間乾燥して溶媒を飛ばして積層構造体〔ａ〕を得、次いで、積層構造体〔ａ〕上に、ポリアミド酸「Ｕ−ワニスＳ３０１」（宇部興産社製）を膜厚５００μｍで塗布した後、塗布物を１２０℃で２０分間乾燥してベルト状前駆体を得、これを窒素雰囲気下、室温から４００℃まで３時間かけて昇温させて焼成してイミド化させることにより、抵抗発熱層を電極リングに接着する状態に形成すると共に補強層を形成して、無端状のポリイミド樹脂ベルトからなる積層構造体〔Ａ１〕を作製した。
この積層構造体〔Ａ１〕について光学顕微鏡で観察したところ、黒鉛繊維が周方向に配向していることが確認された。
−塗布条件−
・ポリアミド酸ドープ液の温度：２５℃
・ノズルの形状：円錐状ノズル
・ノズルの口径：４ｍｍ
・ノズル先端部と回転芯体〔１〕の周面までの距離：２０ｍｍ
・ノズルからの吐出量：３ｃｃ／ｍｉｎ
・ノズルの回転芯体〔１〕の軸方向への移動速度：４５ｍｍ／ｍｉｎ
・回転芯体〔１〕の回転速度（周速度）：４０００ｍｍ／ｍｉｎ
【００７９】
（４）弾性層の作製
上記の積層構造体〔Ａ１〕上に、プライマー「Ｘ３３１５６５」（信越化学社製）をはけ塗りし、常温で３０分乾燥させてプライマー層を形成した後、シリコーンゴム「ＫＥ１３７９」（信越化学社製）の液状ゴムおよびシリコーンゴム「ＤＹ３５６０１３」（東レダウコーニングシリコーン社製）２液を予め２：１の割合で混合した組成物を、プライマー層上に２００μｍの厚みとなるよう塗布し、１５０℃で３０分間加熱して一次加硫し、さらに２００℃で４時間加熱してポスト加硫を行ってプライマー層上に弾性層を形成して、積層構造体〔Ａ１〕上に弾性層が設けられた積層構造体〔Ａ２〕を形成した。この弾性層の硬度は２６度であった。
【００８０】
（５）離型層の作製
積層構造体〔Ａ２〕の弾性層の表面を洗浄した後、フッ素樹脂（Ｂ）として、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョン「３０Ｊ」（デュポン社製）中に、積層構造体〔Ａ２〕を回転させながら３分間浸漬した後、取り出し、常温で２０分間乾燥し、次いで、弾性層の表面のフッ素樹脂を布で拭き取り、さらに、フッ素樹脂（Ａ）として、ＰＴＦＥ樹脂とＰＦＡ樹脂を７：３の割合で混合し、固形分濃度４５％、粘度：１１０ｍＰａ・ｓに調整したフッ素樹脂ディスパーション「８５５−５１０」（デュポン社製）を、フッ素樹脂（Ｂ）による層上に最終の厚さで１５μｍとなるようにコーティングし、室温で３０分乾燥後、２３０℃で３０分間加熱した。その後、炉内温度が２７０℃に設定した内径１００ｍｍの管状炉内を、約１０分で通過させ、フッ素樹脂を焼成により形成し、冷却して、積層構造体〔Ａ２〕の弾性層上に離型層を形成して、発熱定着ベルト〔１〕を得た。その後、ステンレス管から発熱定着ベルト〔１〕を分離した。
【００８１】
〔実施例２〜５、比較例１〜４〕
実施例１において、黒鉛繊維として、それぞれ表１に示された長さのものを用いたことの他は全て同様にして、発熱定着ベルト〔２〕〜〔９〕を得た。
この発熱定着ベルト〔２〕〜〔９〕の抵抗発熱層について光学顕微鏡で観察したところ、発熱定着ベルト〔２〕〜〔５〕、〔９〕については黒鉛繊維が周方向に配向していることが確認され、また、発熱定着ベルト〔６〕、〔７〕については黒鉛繊維がランダムに配向していることが確認された。
【００８２】
〔比較例５〕
実施例１において、回転芯体に対するポリアミド酸ドープ液〔１〕の塗布を、回転芯体をポリアミド酸ドープ液中に軸方向が縦となるよう浸漬し、所定の速度で引き上げることにより塗布膜を形成したことの他は全て同様にして、発熱定着ベルト〔１０〕を得た。
この発熱定着ベルト〔１０〕の抵抗発熱層について光学顕微鏡で観察したところ、黒鉛繊維が軸方向に配向していることが確認された。
【００８３】
＜性能評価＞
以上の発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕を用いて、端部割れ、並びに、製膜性および画像ムラについての評価を行った。
【００８４】
（１）端部割れ
複写機「ｂｉｚｈｕｂ Ｃ２８０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）の定着装置を用いて、これに外部電源、駆動ユニットおよび温度制御ユニットを接続し、さらに、発熱定着ベルトを装着可能に改造すると共に加圧ローラの両端部の加圧力を異なる大きさにして加圧バランスを崩すように改造した定着装置空回転治具に、発熱定着ベルトを装着し、この状態で発熱定着ベルトに電圧を印加し、１８０℃の温調温度で制御しながら、紙などの画像支持体は通紙せずに１０００時間（実機通紙枚数約１００万枚に相当）駆動させる強制耐久試験を行った。なお、加圧ローラの両端部の加圧バランスが崩れていることにより、発熱定着ベルトがニップ部形成用ローラのベアリング材に接触しやすくなる。
−定着装置空回転治具の構成条件−
・発熱定着ベルトの回転速度：１３０ｍｍ／ｓｅｃ
・駆動伝達側の加圧力：６ｋｇｆ
・非駆動伝達側の加圧力：９ｋｇｆ
【００８５】
発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕をそれぞれに１０個用意し、これらについて定着装置空回転治具による強制耐久試験を行い、発熱定着ベルトの端部の状態を目視で確認し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：１０個すべてについて、１，０００時間耐久後も端部に変形が見られず、まったく問題ないレベル。
○：１０個すべてについて、６００時間耐久した時点で端部に変形が見られず、実使用上問題ないレベル。
△：６００時間耐久した時点で、１０個のうちのいくつかについて、端部に多少の変形が見られ、問題があるレベル。
×：１０個すべてについて、６００時間耐久前に敗れや亀裂、割れなどの破損が見られ、問題があるレベル。
【００８６】
（２）製膜性
発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕について、それぞれ、抵抗発熱層のみが構成された評価用ベルトを作製し、この評価用ベルトについて、フィッシャー社製の渦電流式膜厚計を用いて膜厚偏差を測定し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：ベルト軸方向の膜厚偏差が１０μｍ以下のレベル。
○：ベルト軸方向の膜厚偏差が１０μｍより大きく２０μｍ以下のレベル。
△：ベルト軸方向の膜厚偏差が２０μｍより大きく３０μｍ以下のレベル。
×：ベルト軸方向の膜厚偏差が４０μｍより大きいレベル。
【００８７】
（３）画像ムラ
複写機「ｂｉｚｈｕｂ Ｃ２８０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）の定着装置に、加圧バランスは通常のまま、発熱定着ベルトを装着し、常温常湿環境下（温度２５℃、湿度５０％）においてテスト画像を５０，０００枚形成し、得られた定着画像について下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：５０，０００枚目の定着画像に画像スジ・色ムラが見られず、まったく問題ないレベル。
○：４０，０００枚目の定着画像に画像スジ・色ムラが見られず、まったく問題ないレベル。
△：４０，０００枚目の定着画像に多少の画像スジ・色ムラが見られ、問題があるレベル。
×：どの定着画像にも大量の画像スジ・色ムラが見られ、問題があるレベル。
【００８８】
【表１】
【符号の説明】
【００８９】
１０ 発熱定着ベルト
１１ 補強層
１２ 電極
１２ａ リード線
１２ｂ 給電部材
１３ 弾性層
１５ 抵抗発熱層
１７ 離型層
２０ 定着装置
２２ 定着用回転体
２２ａ ニップ部形成用ローラ
２２ｂ 回転軸
２２ｃ 駆動ギア
２２ｄ 軸受け部材
２６ 加圧ローラ
２６ｂ 回転軸
２９ 高周波電源
Ｇ 黒鉛短繊維
Ｎ ニップ部
Ｐ 画像支持体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成方法によって形成されたトナー像を画像支持体上に熱定着するための発熱定着ベルト、および当該発熱定着ベルトを備えた定着装置に関するものである。
【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の画像形成装置においては、トナー現像後、普通紙などの画像支持体上に転写された未定着トナー像を定着させる方法として、熱ローラ方式で接触加熱定着する方法が多く用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、熱ローラ方式の定着装置は、定着可能な温度まで昇温させるのに時間がかかり、かつ、多量の熱エネルギーを要する、という問題があり、電源投入からコピースタートまでの時間（ウォーミングアップタイム）の短縮と、省エネルギー化の観点から、近年は熱フィルム定着方式を採用することが主流になってきている。
【０００４】
この熱フィルム定着方式の定着装置においては、ポリイミドなどよりなる耐熱性フィルムの外面にフッ素樹脂などの離型層が積層されてなるシームレスの定着ベルトが用いられている。
このような熱フィルム定着方式の定着装置においては、例えばセラミックヒーターを介して耐熱性フィルムが加熱され、その耐熱性フィルム表面においてトナー像が定着されるため、耐熱性フィルムの熱伝導性が重要なポイントとなるところ、当該耐熱性フィルムを薄膜化して熱伝導性の向上を図ると機械的強度が低下し、高速で回動させることが難しいために中速〜高速機に採用することが難しく、また、セラミックヒーターなどが破損しやすい、という問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、近年、定着ベルトそのものに発熱体を有する抵抗発熱層を組み込み、この抵抗発熱層に給電することにより定着ベルトを直接加熱し、トナー像を定着させる方式の定着装置が提案されている。この方式の定着装置が搭載された画像形成装置は、ウォーミングアップタイムが短く、消費電力も熱フィルム定着方式より小さく、省エネルギー化と高速化などの面から優れたものであるといえる。
このような定着ベルトの抵抗発熱層としては、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂に導電性物質が分散されてなるものが用いられている。
【０００６】
然るに、このような発熱定着ベルトは、省エネルギー化を図るために薄く構成されているので、機械的強度が十分ではない、という問題がある。具体的には、例えば、駆動時における発熱定着ベルトと当該発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する部材との接触によって、発熱定着ベルトの端部にヒビや欠けなどの端部割れが生じることがある。
【０００７】
発熱定着ベルトの機械的強度を向上させるための技術としては、例えば、抵抗発熱層において、黒鉛繊維を耐熱性樹脂中に一定の方向に配向させて分散させることや（特許文献１参照）、カーボンナノ材料を耐熱性樹脂中に軸方向に配向させて分散させること（特許文献２参照）などが提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された発熱定着ベルトにおいては、数百μｍ〜数ｍｍと極めて長い黒鉛繊維が用いられており、このような極めて長い黒鉛繊維は、一定の方向に配向させることは容易であるが、得られる発熱定着ベルトが製膜性の劣ったものとなり、定着画像に画像ムラが生じる、という問題がある。
また、特許文献２に開示された発熱定着ベルトにおいては、カーボンナノ材料が軸方向に配向されているために、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度の向上の効果はほとんど得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−７７４６７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、短い黒鉛繊維を用いた発熱定着ベルトは、製膜性に優れたものとなるが、当該短い黒鉛繊維は長い黒鉛繊維に比べて流動性に自由度があることから、一定の方向に配向させることは困難であった。
本発明においては、特定の方法によって抵抗発熱層を形成することによって、短い黒鉛繊維を周方向に配向させた発熱定着ベルトを得た。
【００１１】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、かつ、定着画像における画像ムラの発生が抑制される発熱定着ベルトおよび定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発熱定着ベルトは、抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の発熱定着ベルトにおいては、前記耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の発熱定着ベルトにおいては、前記抵抗発熱層上に、弾性層および離型層が積層され、発熱定着ベルトの表面層が当該離型層から構成されてなることが好ましい。
【００１５】
本発明の定着装置は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置であって、
上記の発熱定着ベルトおよびニップ部形成用ローラを有する定着用回転体と、加圧ローラとを備え、
前記発熱定着ベルトが、当該発熱定着ベルトの内側に配置されたニップ部形成用ローラと当該発熱定着ベルトの外側に配置された加圧ローラとによって挟圧されるよう設けられると共に、
前記ニップ部形成用ローラの回転軸の両端部の各々に、前記発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する状態に移動規制部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の発熱定着ベルトによれば、耐熱性樹脂中に、特定の短い黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されているので、軸方向に不可避的に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、しかも、定着画像における画像ムラの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の定着装置の構成の一例を示す模式図であって、（ａ）はニップ部形成用ローラに係るベアリング材を外した状態で示す斜視図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】図１の定着装置をニップ部形成用ローラに係るベアリング材を有する状態で示す縦断面図である。
【図３】図１の定着装置における発熱定着ベルトの一部分を切りだして示した斜視図である。
【図４】発熱定着ベルトの抵抗発熱層における黒鉛繊維の配向状態を示す斜視図である。
【図５】発熱定着ベルトの抵抗発熱層を部分的に拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１９】
〔定着装置〕
図１は、本発明の定着装置の構成の一例を示す模式図であって、（ａ）はニップ部形成用ローラに係るベアリング材を外した状態で示す斜視図、（ｂ）は横断面図であり、図２は図１の定着装置をニップ部形成用ローラに係るベアリング材を有する状態で示す縦断面図である。
本発明の定着装置は、電子写真方式の画像形成装置に備えられ、例えば、画像支持体Ｐにおけるトナー像が形成された一面に接する一方の定着用回転体２２と、他方の定着用回転体である加圧ローラ２６とが互いに圧接されてなるものであり、これら定着用回転体２２および加圧ローラ２６の圧接部によりニップ部Ｎが形成されている。
画像支持体Ｐにおけるトナー像が形成された一面に接する一方の定着用回転体２２は、無端状の本発明の発熱定着ベルト１０および当該発熱定着ベルト１０の内側に配置されたニップ部形成用ローラ２２ａを有し、発熱定着ベルト１０は、当該ニップ部形成用ローラ２２ａと当該発熱定着ベルト１０の外側に配置された加圧ローラ２６とによって挟圧されるよう設けられている。
そして、定着用回転体２２においては、ニップ部形成用ローラ２２ａが、その回転軸２２ｂの両端部の各々設けられた軸受け部材２２ｄによって定着装置の機枠（図示せず）に支承されている。この軸受け部材２２ｄは、発熱定着ベルト１０の軸方向への移動を規制する移動規制部材としても作用している。
図１および図２において、２６ｂは加圧ローラ２６の回転軸であり、また、図２において、２２ｃは駆動ギアである。
【００２０】
この例の定着装置２０においては、加圧ローラ２６の軸方向長さが、ニップ部形成用ローラ２２ａよりも短く構成されると共に、発熱定着ベルト１０の軸方向長さとニップ部形成用ローラ２２ａの軸方向長さが略同等に構成されており、かつ、発熱定着ベルト１０の抵抗発熱層１５（図３参照）が形成された中央部のみが加圧ローラ２６と接触して圧接されており、加圧ローラ２６と接触していない発熱定着ベルト１０の両端部に、一対の電極１２、１２がそれぞれ設けられ、これらの電極１２が給電部材１２ｂおよびリード線１２ａを介して高周波電源２９に接続されてなる。
【００２１】
この定着装置２０においては、ニップ部形成用ローラ２２ａの回転駆動に従って発熱定着ベルト１０が回転されると共に加圧ローラ２６が従動して回転され、トナー像がその一面に形成された画像支持体Ｐが、ニップ部Ｎに挟圧されながら搬送されることによって、当該トナー像が画像支持体Ｐ上に定着される。
【００２２】
〔発熱定着ベルト〕
本発明の発熱定着ベルト１０は、図３および図４に示されるように、長径（Ｌ）が３０〜１５０μｍの黒鉛繊維（以下、「黒鉛短繊維」ともいう。）Ｇが、当該発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散された樹脂よりなる抵抗発熱層１５と、弾性層１３と、離型層１７とが積層され、抵抗発熱層１５に給電するための一対の電極１２が設けられてなる。
具体的には、無端状の抵抗発熱層１５上に補強層１１が形成され、この補強層１１上に弾性層１３が形成され、さらにこの弾性層１３上に離型層１７が形成されると共に、抵抗発熱層１５の両端部に接触する状態に、周方向に全周にわたって電極１２が形成されてなる。
補強層１１は、必要に応じて設けられるものであって、本発明の発熱定着ベルト１０には、必要に応じて、さらに他の機能層を設けることもできる。
【００２３】
本発明において、発熱定着ベルト１０の周方向とは、当該発熱定着ベルト１０の周面における当該発熱定着ベルト１０の軸に対して略垂直な方向（図４においてαで示す）をいう。
本発明において、「黒鉛短繊維Ｇが、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態」とは、図５に示されるように、光学顕微鏡で倍率１００倍で観察したときの任意の黒鉛短繊維Ｇ１００個について、９０個数％以上が、当該発熱定着ベルト１０の長手方向に対して垂直な線ｃ１を中心に±２０°以内の傾きθで配向している状態をいう。
なお、本発明において、発熱定着ベルト１０の軸方向とは、発熱定着ベルト１０の軸に対して略水平な方向をいい、黒鉛短繊維が発熱定着ベルトの軸方向に沿って伸びるよう配向された状態とは、同様に観察した時の任意の黒鉛短繊維１００個について、９０個数％以上が、当該発熱定着ベルトの長手方向に平行な線ｃ２を中心に±２０℃以内の傾きで配向している状態をいう。
【００２４】
黒鉛短繊維Ｇの９０個数％以上が発熱定着ベルト１０の長手方向に対して垂直な線ｃ１を中心に±２０°以内の傾きθで配向していることにより、発熱定着ベルトの端部と移動規制部材（軸受け部材２２ｄ）の衝突により生じるひずみに対して高い応力を有し、割れに対する十分な抵抗力が得られる。
【００２５】
発熱定着ベルト１０の抵抗発熱層１５における黒鉛短繊維の配列方向は、光学顕微鏡によって観察することができる。
具体的には、抵抗発熱層１５上に積層されている離型層１７、弾性層１３および補強層１１を剥がした後、抵抗発熱層１５の表面を、光学顕微鏡を用いて倍率１００倍において観察することができる。
【００２６】
〔抵抗発熱層〕
（樹脂）
本発明の発熱定着ベルト１０に係る抵抗発熱層１５を構成する樹脂は、ポリイミド樹脂を含むものであり、その他の樹脂も含んでいてもよい。
その他の樹脂としては、短期的耐熱性が２００℃以上、長期的耐熱性が１５０℃以上である耐熱性樹脂であることが好ましく、このような耐熱性樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。
また、その他の樹脂として、上記の耐熱性樹脂以外の非耐熱性樹脂を含んでいてもよいが、非耐熱性樹脂の含有割合は抵抗発熱層１５を構成する樹脂全体の４０体積％未満であることが極めて好ましい。
【００２７】
抵抗発熱層１５を構成する樹脂におけるポリイミド樹脂の含有割合は、５０体積％以上であることが好ましく、特に好ましくは１００体積％である。
【００２８】
（黒鉛短繊維）
抵抗発熱層１５に分散される黒鉛短繊維Ｇは、導電性物質であって、繊維状の黒鉛である。
ここに、繊維状とは、長径（Ｌ）が短径（ｌ）の４倍以上であるものをいう。
【００２９】
黒鉛短繊維Ｇの長径（Ｌ）は３０〜１５０μｍであり、好ましくは３０〜８０μｍである。
また、黒鉛短繊維Ｇの短径（ｌ）は３〜１５μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１０μｍである。
長径が３０μｍ未満である場合は、長期間にわたって使用したときに端部割れなどを生じる。これは、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度が十分に得られないためと推察される。長径が１５０μｍを超える場合は、定着画像において繊維模様が現われてしまうなどの画像ムラが発生する。これは、得られる抵抗発熱層が表面の粗いものとなるためと推察される。
また、短径が３μｍ未満である場合は、抵抗発熱層１５中に分散された黒鉛短繊維同士が接触したときにその接触抵抗が過剰に大きくなり、抵抗発熱層１５全体の抵抗値を十分に低下させることができないことがあり、また、短径が１５μｍを超える場合は、黒鉛短繊維の抵抗発熱層１５中における分散性が低いものとなり、通電抵抗に局部的なバラツキが生じるおそれがある。
【００３０】
以上において、黒鉛短繊維Ｇの長径（Ｌ）および短径（ｌ）は、走査型電子顕微鏡写真を用いて５００倍に拡大した写真を撮影し、これをスキャナーにて取り込んだ画像から、任意の５００個のサンプルについてそれぞれ長径および短径を測定し、算出される平均値である。
【００３１】
黒鉛短繊維Ｇの作製方法としては、公知の製造方法を採用することができる。すなわち、まず、ノズルから引き出して繊維状にした黒鉛を、さらに細くする必要がある場合には、必要に応じて加熱しながら延伸した後、２００〜３００度の温度で蒸し焼きにして炭化させ、炎に強い糸を作製し、次いで、１０００〜３０００度の高熱で蒸し焼きにする。このような過程を経ることにより、糸に含まれた炭素以外の不純物が抜け落ち、非常に強度が高い炭素の骨組み（分子構造）のものが得られる。このような過程を経て、まず、所望の黒鉛短繊維Ｇの短径（ｌ）を有する糸を得、これを所定の長さ（長径（Ｌ））に切断することにより、目的とする黒鉛短繊維Ｇを作製することができる。
【００３２】
黒鉛短繊維Ｇの体積固有抵抗は、１×１０-1Ω・ｍ以下であることが好ましい。
黒鉛短繊維Ｇの体積固有抵抗は、繊維状のものである場合、当該黒鉛短繊維Ｇに一定電流Ｉ（Ａ）を流し、距離Ｌだけ離れた電極間の電位差Ｖ（Ｖ）を測定し、下記式（１）から算出される。
式（１）：体積固有抵抗ρｖ＝（Ｖ・Ｗｔ）／ＩＬ
〔ただし、Ｗｔは黒鉛短繊維Ｇの断面積である。〕
【００３３】
抵抗発熱層１５における黒鉛短繊維Ｇの含有量は、５〜６０質量％とされる。
【００３４】
抵抗発熱層１５の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜２００μｍ、特に好ましくは８０〜１６０μｍである。
【００３５】
抵抗発熱層１５の体積抵抗率は、８×１０-6〜１×１０-2Ω・ｍであることが好ましい。
【００３６】
抵抗発熱層１５の体積抵抗率は、発熱定着ベルト１０の円周方向全周の両端部に導電テープによって電極を設け、その両端の抵抗値を測定し、下記式（２）によって算出される。
式（２）：体積抵抗率ρ＝（Ｒ・ｄ・Ｗ）／Ｌ
〔ただし、Ｒは抵抗値（Ω）、ｄは抵抗発熱層１５の厚み（ｍ）、Ｗは発熱定着ベルト１０の円周方向の長さ（ｍ）、Ｌは電極間の長さ（ｍ）である。〕
【００３７】
〔電極〕
本発明の発熱定着ベルト１０に設けられる電極１２は、層状のものとされ、具体的には、電鋳加工、へら絞り加工、プレス絞り加工などによって形成されたリング状の電極部材、または、金属シートをレーザ溶接などによってリング状に加工された電極部材を、抵抗発熱層１５の形成工程においてポリイミド樹脂を生成させるためのポリアミド酸ドープ液の塗布前に回転芯体に嵌めこみ、ポリイミド樹脂の焼成によって抵抗発熱層１５に接着させることにより、形成することができる。
電極１２を形成するための電極部材は、抵抗発熱層１５との接着性を向上させるために、抵抗発熱層１５との接触箇所をエッチング加工、レーザによる孔あけ加工などによって孔を形成してもよい。電極部材と抵抗発熱層１５との接点は一点有ればよいが、通電安定性を考慮すると、周方向に全周にわたって接触されるよう形成されていることが好ましい。
【００３８】
電極１２を形成するための電極部材としては、特に限定されないが、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ａｌなどの電気抵抗率が低く、耐熱性、耐酸化性に優れた材料よりなるものを用いることが好ましい。
【００３９】
電極１２を形成するための電極部材の厚みは、厚いほど剛性が高くなるので耐破壊性に優れるが、変形し難いことに起因して、加圧ローラ２６との圧接部によるニップ部Ｎを形成し難くなることから、柔軟性とのバランスを考慮すると、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍである。
【００４０】
給電部材１２ｂとしては、例えば銅黒鉛質、炭素黒鉛質などからなる種々のカーボンブラシを用いることができる。
【００４１】
抵抗発熱層１５への給電は、例えば高周波電源２９から、束線やハーネスを経由して、給電部材１２ｂ、電極１２を介してなされる。
給電部材１２ｂから電極１２への給電は、例えば給電部材１２ｂを電極１２のみに接触させることによりなされる。具体的な接触方法としては、摺動接触方法やコロなどを用いた回転接触方法などが挙げられる。
給電部材１２ｂと電極１２との接触荷重は、導通が確保され、かつ、発熱定着ベルト１０の駆動において過剰なストレスとならない程度の荷重であればよい。
【００４２】
〔弾性層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する弾性層１３は、例えば、弾性を有する耐熱性樹脂などからなるものとされる。
弾性を有する耐熱性樹脂としては、例えばシリコーンゴム、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ポリエチレン（Ｃｌ−ＰＥ）、エピハロヒドリンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンジエンポリマー（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、アクリルゴム（ＡＣＭ）などが例示される。これらの中でも、ＣＲ、ＥＣＯ、シリコーンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムを用いることが好ましい。
【００４３】
弾性層１３の厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは１００〜２００μｍである。
【００４４】
〔離型層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する離型層１７は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などからなるものとされる。
【００４５】
離型層１７の厚みは、１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜１０μｍである。
【００４６】
〔補強層〕
本発明の発熱定着ベルト１０を構成する補強層１１は、必要に応じて設けられるものであって、この補強層１１は、耐熱性樹脂からなるものとされる。
補強層１１を構成する耐熱性樹脂としては、上述の抵抗発熱層１５を構成する樹脂として挙げたものを挙げることができる。
【００４７】
補強層１１の厚みは、２０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜８０μｍである。
【００４８】
以上のような発熱定着ベルト１０によれば、耐熱性樹脂中に、黒鉛短繊維Ｇが、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されているので、軸方向に加えられる押圧力に対する機械的強度に優れ、長期間の使用によっても端部割れなどを生じず、しかも、定着画像における画像ムラの発生が抑制される。
【００４９】
〔発熱定着ベルトの形成方法〕
以上のような発熱定着ベルト１０は、公知の種々の方法を用いて形成することができるが、例えば抵抗発熱層１５を以下のように形成させることが好ましい。
【００５０】
具体的には、
（１）抵抗発熱層１５を形成するための塗布液として、ポリアミド酸に黒鉛短繊維Ｇを添加して分散させたポリアミド酸ドープ液を調製するポリアミド酸ドープ液調製工程、
（２）回転芯体上に、黒鉛短繊維Ｇが周方向に配向するようポリアミド酸ドープ液を塗布、乾燥してベルト状前駆体を得るベルト状前駆体作製工程、
（３）ベルト状前駆体を焼成してポリイミド樹脂を生成させるイミド化反応工程
から構成される。
補強層１１、電極１２、弾性層１３、離型層１７は、それぞれ、適宜の方法によって形成させることができる。
【００５１】
（１）ポリアミド酸ドープ液調製工程
このポリアミド酸ドープ液調製工程は、芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとを縮重合することにより、ポリアミド酸を合成し、これに黒鉛短繊維Ｇを分散させる工程である。
具体的には、ポリアミド酸の良溶媒からなる溶媒中で縮重合を行い、ポリアミド酸が溶解されたポリアミド酸溶液を得る。
【００５２】
ポリアミド酸の良溶媒とは、当該ポリアミド酸を、２５℃において２０質量％以上の濃度で均一に溶解することができる溶媒をいう。このような良溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルスルホルアミドなどのアミド類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類；ジメチルスルホン、ジエチルスルホンなどのスルホン類などの有機極性溶媒を挙げることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
良溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドンを用いることが好ましい。
【００５３】
使用する良溶媒の量は、縮重合後に得られるポリアミド酸溶液中のポリアミド酸の濃度が例えば２〜５０質量％の範囲内になるような量であればよい。
【００５４】
芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとを縮重合させる方法としては、公知の種々の方法を採用することができる。具体的には、例えば、芳香族テトラカルボン酸と芳香族ジアミンとをほぼ等モルで用い、溶媒中において、１００℃以下、好ましくは０〜８０℃の温度範囲にて０．１〜６０時間縮重合する方法が挙げられる。
【００５５】
〔芳香族テトラカルボン酸〕
ポリアミド酸の合成に用いられる芳香族テトラカルボン酸としては、特に限定されず、例えば、芳香族テトラカルボン酸、その酸無水物、その塩およびエステル化物、並びにそれらの混合物を挙げることができ、特に芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物を用いることが好ましい。
芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物の具体例としては、例えば、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、２，２−ビス［３，４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（ＢＰＡＤＡ）、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホキシド二無水物、チオジフタル酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、９，９−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）フルオレン二無水物および９，９−ビス［４−（３，４’−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］フルオレン二無水物などを挙げることができる。これらの中でも、特に、ピロメリット二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、２，２−ビス［３，４−（ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物（ＢＰＡＤＡ）、オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）などが好ましい。
これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００５６】
芳香族テトラカルボン酸の使用量は、芳香族テトラカルボン酸：芳香族ジアミンがモル比で０．８５：１〜１．２：１である量であることが好ましい。
【００５７】
ポリアミド酸は、数平均分子量が１，０００以上であることが好ましく、より好ましくは２，０００〜５００，０００であり、特に好ましくは５，０００〜１５０，０００である。
【００５８】
ポリアミド酸の数平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるものである。具体的には、装置「ＨＬＣ−８２２０」（東ソー社製）およびカラム「ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ＋ＴＳＫｇｅｌＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｍ３連」（東ソー社製）を用い、カラム温度を４０℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を流速０．２ｍｌ／ｍｉｎで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて５分間処理を行う溶解条件で濃度１ｍｇ／ｍｌになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ０．２μｍのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液１０μＬを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器（ＲＩ検出器）を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出する。検量線測定用の標準ポリスチレン試料としては、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製の分子量が６×１０２、２．１×１０３、４×１０３、１．７５×１０４、５．１×１０４、１．１×１０５、３．９×１０５、８．６×１０５、２×１０６、４．４８×１０６のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン試料を測定し、検量線を作成した。また、検出器には屈折率検出器を用いた。
【００５９】
〔芳香族ジアミン〕
ポリアミド酸の合成に用いられる芳香族ジアミンとしては、特に限定されず、例えば、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４、４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）、２，２−ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３３ＤＤＳ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（４４ＤＤＳ）、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３４ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）、１，５−ジアミノナフタレン、４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３３ＡＰＢ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３４ＡＰＢ）、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳＭ）、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス（３−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンおよび９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレンなどを挙げることができる。これらの中でも、特に、パラフェニレンジアミン（ＰＰＤ）、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３３ＤＤＳ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（４４ＤＤＳ）、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３４ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３３ＡＰＢ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（１３４ＡＰＢ）、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳＭ）、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）などが好ましい。
これらは、１種単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００６０】
ポリアミド酸ドープ液は、上記のように得られたポリアミド酸溶液に黒鉛短繊維Ｇを溶解または分散させると共に必要に応じて導電剤、界面活性剤、粘度調整剤などの添加剤を含有させ、必要に応じて、希釈用の溶媒を添加して濃度および粘度を調整することにより、調製される。
【００６１】
ポリアミド酸ドープ液における全溶媒の量は、２０〜９０質量％であることが好ましく、より好ましくは４０〜７０質量％である。
【００６２】
また、ポリアミド酸ドープ液の粘度は、所望の厚みを有する抵抗発熱層１５が得られる限り特に制限されず、例えば１０ｃｐ〜１０，０００ｃｐとされる。
【００６３】
界面活性剤および粘度調整剤などの添加剤としては、最新ポリイミド−基礎と応用―（日本ポリイミド研究会編（ＮＴＳ出版）および最新ポリイミド材料と応用技術（監修；柿本雅明、ＣＭＣ出版）に記載の物質が使用できる。
【００６４】
ポリアミド酸ドープ液に溶解しない黒鉛短繊維Ｇおよび／または添加剤を含有させる場合には、ポリアミド酸ドープ液に対して、均一な分散を達成する手段を用いることが好ましい。例えば、撹拌羽根による混合、スタチックミキサーによる混合、１軸混練機や２軸混練機による混合、ホモジナイザーによる混合、超音波分散機による混合など、公知の混合機を用いて混合・分散するとよい。
【００６５】
（２）ベルト状前駆体作製工程
このベルト状前駆体作製工程は、ポリアミド酸ドープ液を適宜の回転芯体上に塗布した後、溶媒を蒸発させて除去することによりベルト状前駆体を作製する工程である。
回転芯体としては、例えばステンレス鋼管などを用いることができる。
【００６６】
ポリアミド酸ドープ液を回転芯体上に塗布する方法としては、スパイラル塗布法を用いることができる。
スパイラル塗布法は、モーノポンプやギアポンプなどの送液ポンプ、テフロン（登録商標）チューブなどの配管およびノズルからなる塗布装置を用い、回転芯体に対して、当該回転芯体を回転軸を水平に保持して回転させると共に、塗布装置にノズルを回転芯体の周面に近接させて当該ノズルからポリアミド酸ドープ液を吐出しながら、当該ノズルを回転芯体の軸方向に移動させることにより、当該回転芯体の周面全域にポリアミド酸ドープ液をスパイラル状に塗布する方法である。
【００６７】
具体的な塗布条件の具体例を挙げる。
・回転芯体のサイズ：φ３０ｍｍ、長さ４５０ｍｍ
・ポリアミド酸ドープ液の温度：２５℃
・ノズルの形状：円錐状ノズル
・ノズルの口径：４ｍｍ
・ノズル先端部と回転芯体の周面までの距離：５〜２０ｍｍ
・ノズルからの吐出量：３ｃｃ／ｍｉｎ
・ノズルの回転芯体の軸方向への移動速度：４５ｍｍ／ｍｉｎ
・回転芯体の回転速度（周速度）：３５００〜４５００ｍｍ／ｍｉｎ
【００６８】
回転芯体上にスパイラル塗布法によって塗布することにより、黒鉛短繊維Ｇを、発熱定着ベルト１０の周方向に沿って伸びるよう配向された状態で抵抗発熱層１５中に分散させることができる。
これは、通常、ポリアミド酸ドープ液中に分散された黒鉛短繊維は、流動性に自由度があるために一定方向に配向させることが困難であるところ、塗布装置の配管およびノズルにおいて当該配管およびノズルが伸びる方向に黒鉛短繊維Ｇが配向し、ノズルの移動方向すなわち回転芯体の周方向に黒鉛短繊維Ｇが配向した状態が維持されるからである。
【００６９】
溶媒を蒸発させるための乾燥温度は、後述するイミド化開始温度より低い温度であって、溶媒が蒸発し得る温度であれば特に制限されず、例えば、４０〜２８０℃、好ましくは８０〜２６０℃であり、より好ましくは１２０〜２４０℃、特に好ましくは１２０〜２２０℃である。
この乾燥は、乾燥後のベルト状前駆体の溶媒含有量がベルト状前駆体の形成に適した程度となるまで行えばよい。
【００７０】
（３）イミド化反応工程
このイミド化反応工程は、ベルト状前駆体を特定の焼成温度において所定時間にわたって焼成することによりポリアミド酸をイミド化して、ポリイミド樹脂による抵抗発熱層１５を形成させると共に電極１２を当該抵抗発熱層１５に接着させる工程である。
【００７１】
イミド化反応に係る特定の焼成温度は、イミド化開始温度であって、通常２８０℃以上、好ましくは２８０〜４００℃、より好ましくは３００〜３８０℃、特に好ましくは３３０〜３８０℃とされる。
また、焼成時間は、通常１０分間以上、好ましくは３０〜２４０分間である。
【００７２】
〔画像形成装置〕
本発明の定着装置は、公知の種々の構成を有する画像形成装置に搭載することができる。
【００７３】
〔画像支持体〕
本発明の定着装置を用いた画像形成方法において、トナー像を定着させる画像支持体Ｐとしては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、発熱定着ベルト１０を構成する抵抗発熱層１５と弾性層１３との層間には、接着性を安定させる目的から、プライマー層を形成させることができる。このプライマー層の厚みは、例えば２〜５μｍとされる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７６】
〔実施例１〕
（１）電極の作製
外径３０ｍｍ、全長４５０ｍｍのステンレス鋼管の両端部それぞれ５ｃｍの領域に、幅２０ｍｍ、厚さ５０μｍの電極リング部材を嵌めこむことにより、電極付き回転芯体〔１〕を形成した。
【００７７】
（２）抵抗発熱層を作製するためのポリアミド酸ドープ液の調製
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンから得られたポリアミド酸８０ｇと、黒鉛繊維（径８μｍ、長さ３２μｍ）１８ｇとを、遊星方式の混合機で十分に撹拌・脱泡することにより、ポリアミド酸ドープ液〔１〕を得た。
【００７８】
（３）抵抗発熱層および補強層の作製
電極付き回転芯体〔１〕を回転軸を水平に保持して回転させると共に、モーノポンプ、テフロン（登録商標）チューブおよびノズルを備える塗布装置を用いて、このノズルを電極付き回転芯体〔１〕上に近接させて当該ノズルから上記のポリアミド酸ドープ液〔１〕を吐出しながら、当該ノズルを電極付き回転芯体〔１〕の軸方向に移動させることにより、当該電極付き回転芯体〔１〕の電極リングの軸方向内側に少し重なるよう、ステンレス鋼管の電極リングのない中央領域全域にポリアミド酸ドープ液〔１〕をスパイラル状に塗布し、さらに平坦化させることによって、膜厚６００μｍの塗布膜を形成し、その後、回転軸を水平に保持して回転速度（周速度）５０ｍｍ／ｍｉｎで回転させながら、１２０℃で１時間乾燥して溶媒を飛ばして積層構造体〔ａ〕を得、次いで、積層構造体〔ａ〕上に、ポリアミド酸「Ｕ−ワニスＳ３０１」（宇部興産社製）を膜厚５００μｍで塗布した後、塗布物を１２０℃で２０分間乾燥してベルト状前駆体を得、これを窒素雰囲気下、室温から４００℃まで３時間かけて昇温させて焼成してイミド化させることにより、抵抗発熱層を電極リングに接着する状態に形成すると共に補強層を形成して、無端状のポリイミド樹脂ベルトからなる積層構造体〔Ａ１〕を作製した。
この積層構造体〔Ａ１〕について光学顕微鏡で観察したところ、黒鉛繊維が周方向に配向していることが確認された。
−塗布条件−
・ポリアミド酸ドープ液の温度：２５℃
・ノズルの形状：円錐状ノズル
・ノズルの口径：４ｍｍ
・ノズル先端部と回転芯体〔１〕の周面までの距離：２０ｍｍ
・ノズルからの吐出量：３ｃｃ／ｍｉｎ
・ノズルの回転芯体〔１〕の軸方向への移動速度：４５ｍｍ／ｍｉｎ
・回転芯体〔１〕の回転速度（周速度）：４０００ｍｍ／ｍｉｎ
【００７９】
（４）弾性層の作製
上記の積層構造体〔Ａ１〕上に、プライマー「Ｘ３３１５６５」（信越化学社製）をはけ塗りし、常温で３０分乾燥させてプライマー層を形成した後、シリコーンゴム「ＫＥ１３７９」（信越化学社製）の液状ゴムおよびシリコーンゴム「ＤＹ３５６０１３」（東レダウコーニングシリコーン社製）２液を予め２：１の割合で混合した組成物を、プライマー層上に２００μｍの厚みとなるよう塗布し、１５０℃で３０分間加熱して一次加硫し、さらに２００℃で４時間加熱してポスト加硫を行ってプライマー層上に弾性層を形成して、積層構造体〔Ａ１〕上に弾性層が設けられた積層構造体〔Ａ２〕を形成した。この弾性層の硬度は２６度であった。
【００８０】
（５）離型層の作製
積層構造体〔Ａ２〕の弾性層の表面を洗浄した後、フッ素樹脂（Ｂ）として、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョン「３０Ｊ」（デュポン社製）中に、積層構造体〔Ａ２〕を回転させながら３分間浸漬した後、取り出し、常温で２０分間乾燥し、次いで、弾性層の表面のフッ素樹脂を布で拭き取り、さらに、フッ素樹脂（Ａ）として、ＰＴＦＥ樹脂とＰＦＡ樹脂を７：３の割合で混合し、固形分濃度４５％、粘度：１１０ｍＰａ・ｓに調整したフッ素樹脂ディスパーション「８５５−５１０」（デュポン社製）を、フッ素樹脂（Ｂ）による層上に最終の厚さで１５μｍとなるようにコーティングし、室温で３０分乾燥後、２３０℃で３０分間加熱した。その後、炉内温度が２７０℃に設定した内径１００ｍｍの管状炉内を、約１０分で通過させ、フッ素樹脂を焼成により形成し、冷却して、積層構造体〔Ａ２〕の弾性層上に離型層を形成して、発熱定着ベルト〔１〕を得た。その後、ステンレス管から発熱定着ベルト〔１〕を分離した。
【００８１】
〔実施例２〜５、比較例１〜４〕
実施例１において、黒鉛繊維として、それぞれ表１に示された長さのものを用いたことの他は全て同様にして、発熱定着ベルト〔２〕〜〔９〕を得た。
この発熱定着ベルト〔２〕〜〔９〕の抵抗発熱層について光学顕微鏡で観察したところ、発熱定着ベルト〔２〕〜〔５〕、〔９〕については黒鉛繊維が周方向に配向していることが確認され、また、発熱定着ベルト〔６〕、〔７〕については黒鉛繊維がランダムに配向していることが確認された。
【００８２】
〔比較例５〕
実施例１において、回転芯体に対するポリアミド酸ドープ液〔１〕の塗布を、回転芯体をポリアミド酸ドープ液中に軸方向が縦となるよう浸漬し、所定の速度で引き上げることにより塗布膜を形成したことの他は全て同様にして、発熱定着ベルト〔１０〕を得た。
この発熱定着ベルト〔１０〕の抵抗発熱層について光学顕微鏡で観察したところ、黒鉛繊維が軸方向に配向していることが確認された。
【００８３】
＜性能評価＞
以上の発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕を用いて、端部割れ、並びに、製膜性および画像ムラについての評価を行った。
【００８４】
（１）端部割れ
複写機「ｂｉｚｈｕｂ Ｃ２８０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）の定着装置を用いて、これに外部電源、駆動ユニットおよび温度制御ユニットを接続し、さらに、発熱定着ベルトを装着可能に改造すると共に加圧ローラの両端部の加圧力を異なる大きさにして加圧バランスを崩すように改造した定着装置空回転治具に、発熱定着ベルトを装着し、この状態で発熱定着ベルトに電圧を印加し、１８０℃の温調温度で制御しながら、紙などの画像支持体は通紙せずに１０００時間（実機通紙枚数約１００万枚に相当）駆動させる強制耐久試験を行った。なお、加圧ローラの両端部の加圧バランスが崩れていることにより、発熱定着ベルトがニップ部形成用ローラのベアリング材に接触しやすくなる。
−定着装置空回転治具の構成条件−
・発熱定着ベルトの回転速度：１３０ｍｍ／ｓｅｃ
・駆動伝達側の加圧力：６ｋｇｆ
・非駆動伝達側の加圧力：９ｋｇｆ
【００８５】
発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕をそれぞれに１０個用意し、これらについて定着装置空回転治具による強制耐久試験を行い、発熱定着ベルトの端部の状態を目視で確認し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：１０個すべてについて、１，０００時間耐久後も端部に変形が見られず、まったく問題ないレベル。
○：１０個すべてについて、６００時間耐久した時点で端部に変形が見られず、実使用上問題ないレベル。
△：６００時間耐久した時点で、１０個のうちのいくつかについて、端部に多少の変形が見られ、問題があるレベル。
×：１０個すべてについて、６００時間耐久前に敗れや亀裂、割れなどの破損が見られ、問題があるレベル。
【００８６】
（２）製膜性
発熱定着ベルト〔１〕〜〔１０〕について、それぞれ、抵抗発熱層のみが構成された評価用ベルトを作製し、この評価用ベルトについて、フィッシャー社製の渦電流式膜厚計を用いて膜厚偏差を測定し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：ベルト軸方向の膜厚偏差が１０μｍ以下のレベル。
○：ベルト軸方向の膜厚偏差が１０μｍより大きく２０μｍ以下のレベル。
△：ベルト軸方向の膜厚偏差が２０μｍより大きく３０μｍ以下のレベル。
×：ベルト軸方向の膜厚偏差が４０μｍより大きいレベル。
【００８７】
（３）画像ムラ
複写機「ｂｉｚｈｕｂ Ｃ２８０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）の定着装置に、加圧バランスは通常のまま、発熱定着ベルトを装着し、常温常湿環境下（温度２５℃、湿度５０％）においてテスト画像を５０，０００枚形成し、得られた定着画像について下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
◎：５０，０００枚目の定着画像に画像スジ・色ムラが見られず、まったく問題ないレベル。
○：４０，０００枚目の定着画像に画像スジ・色ムラが見られず、まったく問題ないレベル。
△：４０，０００枚目の定着画像に多少の画像スジ・色ムラが見られ、問題があるレベル。
×：どの定着画像にも大量の画像スジ・色ムラが見られ、問題があるレベル。
【００８８】
【表１】
【符号の説明】
【００８９】
１０ 発熱定着ベルト
１１ 補強層
１２ 電極
１２ａ リード線
１２ｂ 給電部材
１３ 弾性層
１５ 抵抗発熱層
１７ 離型層
２０ 定着装置
２２ 定着用回転体
２２ａ ニップ部形成用ローラ
２２ｂ 回転軸
２２ｃ 駆動ギア
２２ｄ 軸受け部材
２６ 加圧ローラ
２６ｂ 回転軸
２９ 高周波電源
Ｇ 黒鉛短繊維
Ｎ ニップ部
Ｐ 画像支持体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする発熱定着ベルト。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発熱定着ベルト。
【請求項３】
前記抵抗発熱層上に、弾性層および離型層が積層され、発熱定着ベルトの表面層が当該離型層から構成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発熱定着ベルト。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置であって、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発熱定着ベルトおよびニップ部形成用ローラを有する定着用回転体と、加圧ローラとを備え、
前記発熱定着ベルトが、当該発熱定着ベルトの内側に配置されたニップ部形成用ローラと当該発熱定着ベルトの外側に配置された加圧ローラとによって挟圧されるよう設けられると共に、
前記ニップ部形成用ローラの回転軸の両端部の各々に、前記発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する状態に移動規制部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項１】
抵抗発熱層と、当該抵抗発熱層に給電するための一対の電極とを備える無端状の発熱定着ベルトであって、
前記抵抗発熱層が、耐熱性樹脂中に、長さ３０〜１５０μｍの黒鉛繊維が、発熱定着ベルトの周方向に沿って伸びるよう配向された状態で分散されてなることを特徴とする発熱定着ベルト。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発熱定着ベルト。
【請求項３】
前記抵抗発熱層上に、弾性層および離型層が積層され、発熱定着ベルトの表面層が当該離型層から構成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発熱定着ベルト。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置であって、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発熱定着ベルトおよびニップ部形成用ローラを有する定着用回転体と、加圧ローラとを備え、
前記発熱定着ベルトが、当該発熱定着ベルトの内側に配置されたニップ部形成用ローラと当該発熱定着ベルトの外側に配置された加圧ローラとによって挟圧されるよう設けられると共に、
前記ニップ部形成用ローラの回転軸の両端部の各々に、前記発熱定着ベルトの軸方向への移動を規制する状態に移動規制部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０１２３９（Ｐ２０１３−１０１２３９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５２４８（Ｐ２０１１−２４５２４８）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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