JP2021076709A - 定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材との離型性とトナーの定着不良を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材上にトナー画像を形成する画像形成部と、未定着のトナー画像を記録材に定着させる定着部とを備える画像形成装置を構成する。定着部は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを軸支するローラと、定着ベルトの加熱部と、定着ベルトに付勢される加圧ローラとを有する。定着ベルトは、基層と、基層上に形成された表層とを有し、粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす。【選択図】図５

Description

本発明は、定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置に係わる。

従来、複写機やレーザービームプリンターなどを含む電子写真方式の画像形成装置には、加熱された定着ベルトを、未定着のトナー画像を担持している転写材に当接させて、トナー画像を転写材に定着させる定着装置が採用されている。このような定着装置として、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを軸支する定着ローラおよび加熱ローラを含む二以上のローラとを有する構成が知られている。

また、画像形成装置においては、上記構成の定着装置とともに、定着ベルトを挟んで定着ローラに向けて所定の圧力で押圧する加圧ローラとにより、定着部が構成される。画像形成装置の定着部では、加熱ローラを介して加熱された定着ベルトと加圧ローラとにより未定着トナーが転写された記録材を挟み込むことにより、記録材上にトナー画像が定着される。

定着ベルトとしては、例えば、表層と弾性層と基層とがこの順で積層された構成を有し、表層の表面粗さを制御することにより、定着不良を抑制して画質の向上が可能な構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１０８５４５号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された構成の定着ベルトのように、表面粗さを制御するだけでは、定着ベルトと記録材との離型性については、性能向上に限界がある。特に、大型化、高速処理化された画像形成装置においては、定着ベルトと記録材とに高い離型性が求められている。

上述した問題の解決のため、本発明においては、記録材との離型性とトナーの定着不良を抑制することが可能な定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置を提供するものである。

本発明の定着ベルトは、基層と、基層上に形成された表層とを備え、粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす。

また、本発明の定着装置は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを軸支する二以上のローラと、定着ベルトを加熱するための加熱部と、定着ベルトを介してローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置されている加圧ローラとを備える。そして、定着ベルトは、基層と、基層上に形成された表層とを有し、定着ベルトの粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす。

また、本発明の画像形成装置は、記録材上に電子写真方式によってトナー画像を形成する画像形成部と、記録材上に形成された未定着のトナー画像を加熱及び加圧によって記録材に定着させる定着部とを備える。定着部は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを軸支する二以上のローラと、定着ベルトを加熱するための加熱部と、定着ベルトを介してローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置されている加圧ローラとを有する。そして、定着ベルトは、基層と、基層上に形成された表層とを有し、粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす。

本発明によれば、記録材との離型性とトナーの定着不良を抑制することが可能な定着ベルト、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の概略構成を示す図である。 定着装置の概略構成を示す図である。 定着ベルトの斜視図である。 定着ベルトの断面図である。 定着ベルトの粘弾性率と、離型性及び画質との関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．画像形成装置の実施形態
２．定着ベルトの実施形態

〈１．画像形成装置の実施形態〉
［画像形成装置の構成］
図１に、画像形成装置の概略構成を示す。図１に示す画像形成装置１０は、画像読み取り部２０と、画像形成部３０と、中間転写部４０と、定着装置６０と、記録材搬送部８０と、を有する。

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

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

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

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

中間転写部４０は、一次転写ユニット４１と、二次転写ユニット４２と、を含む。
一次転写ユニット４１は、中間転写ベルト４３と、一次転写ローラ４４と、バックアップローラ４５と、複数の第１支持ローラ４６と、クリーニング装置４７と、を有する。中間転写ベルト４３は、無端状のベルトである。中間転写ベルト４３は、バックアップローラ４５および第１支持ローラ４６によって張架される。中間転写ベルト４３は、バックアップローラ４５および第１支持ローラ４６の少なくとも一つのローラが回転駆動することにより、無端軌道上を一方向に一定速度で走行する。

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

記録材搬送部８０は、３つの給紙トレイユニット８１および複数のレジストローラ対８２を有する。給紙トレイユニット８１には、坪量やサイズなどに基づいて識別された記録材Ｓ（規格紙、特殊紙等）が予め設定された種類ごとに収容される。レジストローラ対８２は、所期の搬送経路を形成するように配置されている。

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

定着装置６０における定着ベルト６１は、記録材Ｓの到着に合わせて、所定の速度で回転駆動する。また、定着装置６０では、第２加圧ローラ６４が、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３の外周面を第２加圧ローラ６４が付勢することで、定着ベルト６１と第２加圧ローラ６４との間に定着ニップ部が形成される。

未定着のトナー画像を担持する記録材Ｓは、定着ニップ部において定着ベルト６１と密着することによって、未定着のトナー画像が、速やかに記録材Ｓに定着される。また、記録材Ｓは、定着ニップ部の下流端で、気流分離装置６９からの気流を受ける。このため、記録材Ｓの定着ベルト６１からの分離が促進される。定着ベルト６１から分離された記録材Ｓは、画像形成装置１０外に向けて案内される。

［定着装置の構成］
図２に、画像形成装置１０に搭載されている定着装置６０の構成を示す。
図２に示すように、定着装置６０は、定着ベルト６１と、加熱ローラ６２と、第１加圧ローラ６３と、第２加圧ローラ６４と、ヒータ６５、６６と、第１温度センサー６７と、第２温度センサー６８と、気流分離装置６９と、案内板７０と、案内ローラ７１とを有する。

定着ベルト６１は、加熱ローラ６２と第１加圧ローラ６３とによって軸支される。定着ベルト６１の張力は、例えば４３Ｎである。本実施の形態の特徴の一つは、定着ベルト６１であるため、定着ベルト６１の詳細な説明は後述する。

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

第２加圧ローラ６４は、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３に対向して配置されている。第２加圧ローラ６４は、例えば、回転自在なアルミニウム製のスリーブと、当該スリーブ内に配置されるヒータ６６（加熱部）と、を有する。第２加圧ローラ６４は、第１加圧ローラ６３に対して接近、離間自在に配置されており、第１加圧ローラ６３に対して接近したときに、定着ベルト６１を介して第１加圧ローラ６３の弾性層を押圧し、定着ベルト６１との接触部である定着ニップ部を形成する。

上記定着装置６０では、上記定着ベルトの優れた分離性及び定着性、並びに所望の画像形成速度に応じて、上記ローラ径を適宜に設定することが可能である。例えば、定着ベルト６１を介して付勢される第１加圧ローラ６３、及び、第２加圧ローラ６４のローラ径は、高速の画像形成に対応可能な観点から大きいことが好ましく、例えば５０ｍｍ以上であることが好ましく、６０ｍｍ以上であることがより好ましい。ローラ径を上記範囲とすることにより、定着時における記録材Ｓに対するトナー画像の定着性が向上しやすい。

定着ベルト６１は、複数のローラに張られた状態、すなわち所定の張力がかかった状態で支持される。上記張力は、大きすぎると、弾性層の弾性などのような、定着ベルトの記録材Ｓへの密着性に寄与する物性の定着ニップ部における発現が不十分となることがある。上記密着性の観点から、上記張力は、４５Ｎ以下であることが好ましく、５０Ｎ以下であることがより好ましい。上記張力は、定着ベルトが上記ローラによって支持されることによって形成する無端軌道の形状を維持するのに十分な大きさであればよく、例えば２０Ｎ以上であればよい。

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

定着ベルト６１は、例えば、第１温度センサー６７によるフィードバック制御によりヒータ６５によって所望の温度（例えば１９０℃）に加熱される。第２加圧ローラ６４は、例えば第２温度センサー６８によるフィードバック制御によりヒータ６６によって所望の温度（例えば１８０℃）に加熱される。

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

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

〈２．定着ベルトの実施形態〉
次に、定着ベルト６１について詳細に説明する。図３は、定着ベルト６１の斜視図であり、図４は、図３に示される領域Ａの拡大図である。

図３及び図４に示されるように、定着ベルト６１は、基層６１ａと、弾性層６１ｂと、表層６１ｃと、を有する。また、定着ベルト６１において基層６１ａは、定着装置６０における内周面側に位置し、表層６１ｃは外周面側に位置する。

［基層］
基層６１ａは、耐熱性樹脂を含む材料によって構成される。「耐熱性」とは、電子写真方式の画像形成におけるトナー画像の記録材Ｓへの定着に上記定着ベルトを用いる際の温度（例えば１５０〜２２０℃）において十分に安定しており所期の物性を発現することを意味する。

耐熱性樹脂は、定着ベルト６１の使用温度の範囲内において変性および変形を生じない樹脂から適宜に選ばれ、一種でもそれ以上でもよい。耐熱性樹脂の例には、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンが含まれる。耐熱性樹脂は、耐熱性の点から、ポリイミドが好ましい。

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

上記基層６１ａにおける耐熱性樹脂の含有量は、基層６１ａを形成するのに十分な量であればよく、例えば、５０質量％以上であることが好ましく、６０〜７５質量％であることがより好ましく、７６〜９０質量％であることがさらに好ましい。

基層６１ａは、耐熱性樹脂以外の成分をさらに含んでいてもよい。例えば、基層６１ａは、フィラーをさらに含有していてもよい。フィラーは、例えば、基層６１ａの硬さ、伝熱性および導電性の少なくともいずれかの向上に寄与する。基層６１ａに含まれるフィラーは、一種でもそれ以上でもよく、その材料の例には、カーボンブラック、ケッチェンブラック、ナノカーボン及び黒鉛が含まれる。

基層６１ａにおける上記フィラーの含有量は、多すぎると基層６１ａの靱性が低くなって定着ベルト６１の定着性及び分離性が低くなることがある。また、少なすぎると、例えば適度な導電性の付与などのフィラーによる所期の効果が不十分となることがある。このような観点から、基層６１ａにおけるフィラーの含有量は、３質量％以上であることが好ましく、４質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることがさらに好ましい。また、基層６１ａにおける上記フィラーの含有量は、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましい。

［弾性層］
弾性層６１ｂは、定着ニップ部における定着ベルト６１の表面と、未定着のトナー画像を担持する記録材Ｓとの接触性の向上に寄与する弾性を有する層である。弾性層６１ｂは、弾性材料を含んで構成される。「弾性」とは、電子写真方式の画像形成におけるトナー画像の記録材Ｓへの定着において、定着ベルト６１が未定着トナー画像を有する記録材Ｓの表面に対して十分に接する変形を定着ベルト６１に付与することを意味する。

弾性層６１ｂを構成する弾性材料は、一種でもそれ以上でもよく、例えば、２０Ｈｚでの損失正接ｔａｎδ（貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比）が０．２以下である材料である。弾性材料の例としては、弾性樹脂材料が含まれ、例えば、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー及びゴム材料が含まれる。中でも、弾性材料は、弾性の他に耐熱性の観点から、シリコーンゴムであることが好ましい。

弾性層６１ｂを構成するシリコーンゴムは、一種でもそれ以上でもよい。シリコーンゴムの例には、ポリオルガノシロキサン及びその加熱硬化物、並びに、特開２００９−１２２３１７号公報に記載された付加反応型シリコーンゴムが含まれる。ポリオルガノシロキサンの例には、特開２００８−２５５２８３号公報の段落［００２９］に記載された両末端がトリメチルシロキサン基で封鎖され、側鎖にビニル基を有するジメチルポリシロキサンが含まれる。

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

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

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

［表層］
表層６１ｃは、定着ニップ部における定着ベルト６１の表面からの記録材Ｓ上の溶融トナー層に対する分離性の向上に寄与する離型性を有する層である。すなわち、表層６１ｃは、トナー成分に対する適度な離型性を有する。表層６１ｃは、定着時に記録材Ｓに当接する定着ベルト６１の外表面を構成する。

表層６１ｃを構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、アルコール可溶性ナイロン、ポリカーボネート、ポリアリレート、フェノール、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリホスファゼン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリパラバン酸、ポリアリルフェノール、フッ素樹脂、ポリ尿素、アイオノマー、シリコーン、及び、これらの混合物又は共重合体が含まれる。表層６１ｃを構成する材料としては、離型性及び耐熱性の観点から、表層６１ｃの材料は、フッ素樹脂を含むことが好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（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）及びテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）が含まれる。特に、表層６１ｃは、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を含むことがより好ましい。

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

表層６１ｃは、上記樹脂材料以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。例えば、表層６１ｃは、潤滑材粒子をさらに含んでいてもよい。潤滑材粒子の例には、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子及びシリカ粒子が含まれる。表層６１ｃの材料における樹脂材料の含有量は、伝熱性、及び、弾性層の変形に十分に追従する柔軟性の観点から、７０〜１００体積％であることが好ましい。

［その他の層］
定着ベルト６１は、前述した基層６１ａ、弾性層６１ｂおよび表層６１ｃ以外の他の層をさらに有していてもよい。他の層の例には、補強層が含まれる。

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

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

［粘弾性率］
定着ベルト６１は、粘弾性率Ｒが、６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす。より好ましくは、粘弾性率Ｒが、６８．０＜Ｒ＜７０．０を満たす。上記条件を満たすことにより、定着ベルト６１における、記録材Ｓとの離型性が向上し、さらに、トナー画像の定着不良を抑制することができる。

定着ベルト６１の粘弾性率が上記範囲内であると、見かけ上の定着ベルト６１の粘性が増加するため、定着ベルト６１の反発性が減少する。この結果、定着ベルト６１の反発性が減少することによりニップ内でトナー画像が定着ベルト６１から離れにくくなり、トナー画像が定着ベルト６１に追従してニップ内を移動しやすくなる。従って、記録材ＳＳに対するトナー画像の定着不良を抑制することができる。
さらに、粘弾性率が上記範囲内であることにより、ニップ出口において定着ベルト６１に十分な弾性（反発力）が得られ、記録材Ｓが定着ベルト６１から離型しやすくなる。

定着ベルト６１の粘弾性率は、定着ベルト６１に一定の変化を起こさせて、その変形挙動を追跡し、フォークトモデルを用いて数値化することによって得られる。粘弾性率の単位は、％である。また、粘弾性率は、［粘性歪量／（弾性歪量＋粘性歪量）］で表すことができる。粘弾性率は、例えば、粘弾性測定機（ベスメータＥ−２００ＤＴ、ウェブサイバー社製）を用いて測定できる。ベスメータは、測定対象物に一定の外力を与えて、測定対象物をわずかに変形させた後当該外力を除き、外力を除いたあとの測定対象物の状態を追跡することにより、復元の応答挙動を追跡する。そして、復元時の波形解析を行って粘弾性を測定する。定着ベルト６１の粘弾性率は、粘弾性測定機に定着ベルト６１の内面（基層６１ａ）側を固定し、外側（表層６１ｃ側）から装置の測定圧子を接触させて測定する。

また、定着ベルト６１の粘弾性率は、表層６１ｃの表面処理によって調整することができる。表層６１ｃの表面処理としては、所望の粘弾性率が得られやすいことから、ブラスト処理を行うことが好ましい。

定着ベルト６１に対するブラスト処理は、例えば以下の方法により行う。
定着ベルト６１を直圧式手動ブラスト装置（ＦＤ−５−５０１型、株式会社不二製作所製）内に、表層６１ｃを外側にして固定する。そして、表層６１ｃに向けて投射材（メディア）として溶融アルミナ（中心粒径：７０μｍ）を飛ばし、表層６１ｃの表面に凹凸形状を形成する。

ブラスト処理に用いるメディア種としては、溶融アルミナの他にも、例えば、ジルコニア、ステンレス鋼、スチール、ガラス、クルミ、亜鉛等を用いることができる。メディア種としては、割れにくいアルミナやジルコニアが好ましく、比重が適度にあるアルミナが更に好ましい。
メディアの粒径は大きすぎると表層６１ｃに貫通孔が発生しやすく、小さすぎると表層６１ｃに与えるエネルギーが小さいため求める粘弾性率を得られない。このため、表層６１ｃの材料や物性に応じてメディアの粒形を選択することが好ましい。

ブラスト処理では、定着ベルト６１の構成、特に、表層６１ｃの組成に応じて、好適な条件は異なるため、所望の粘弾性率となるように上記のメディアの種類、空気圧力、吹付距離、及び、吹付角度を選定することが好ましい。例えば、ＰＦＡからなる表層６１ｃに上記溶融アルミナ（中心粒径：７０μｍ）を用いてブラスト処理する場合には、空気圧力０．１〜０．３ＭＰａ、吹付距離５０〜３００ｍｍ、吹付角度９０±３０°とすることが好ましい。

また、粘弾性率の調整は、上述のブラスト処理によって行うことができるが、表層６１ｃ中にフッ素樹脂の結晶を発生及び成長させる方法、表層６１ｃの表面を機械的に研磨する方法などの公知の方法によって行うことも可能である。
例えば、粘弾性率は、定着ベルト６１（主に表層６１ｃ）等を構成する材料（弾性成分等）の分子量を大きくすることで低下する傾向が見られる。また、所定の温度範囲内において、ガラス転移温度を高くすることによって、粘弾性率の変化を小さくする傾向が見られる。具体的には、粘弾性率は、定着ベルト６１を構成する材料の架橋密度を高くしたり、分子量を大きくしたりして、硬度を高くすることや、ポリマー種、フィラー種の配合量により調整することができる。また、ガラス転移温度を高くすることにより調整することができる。

また、１００〜２００℃の範囲内における定着ベルト６１の弾性歪量に対する粘性歪量の変化率は、０．１以下であることが好ましい。ここで、「弾性歪量」とは、弾性率のことであり、ばねの性質で力を加えると、力に比例する歪が生じるが、その力を解除するとすぐにもどる性質を意味する。弾性歪量の単位は、Ｎ／ｍ^２である。また、「粘性歪量」とは、粘性率のことであり、力を加えたときあるいは解除したときに、遅れて反応する性質を意味する。粘性歪量の単位は、Ｎ・ｓ／ｍ^２である。１００〜２００℃の範囲内における定着ベルト６１の弾性歪量に対する粘性歪量の変化率が、０．１超の場合、ゴムの押圧力、反発力などが変化することにより画像の光沢および分離性に影響が生じるおそれがある。

実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特記しない限り、各操作は室温（２０℃）で行った。

［試料１：定着ベルトの作製方法］
（基材ベルトの作製方法）
ポリアミド酸と、ポリアミド酸に対して８質量％のカーボンブラックとを含有するワニスを円筒金型の外側に回転塗布した。そして、塗膜を３００〜４５０℃で乾燥、及び、イミド化して、内径９９ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚み７０μｍの円筒形のポリイミド管状物（基材ベルト）を製造した。上記ポリアミド酸は、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の脱水縮合による重合物である。

（表層及び弾性層の作製）
次に、上記基材ベルトの内側に、外径９９ｍｍのステンレス製の円筒状の芯金を密着させ、さらに、基材ベルトの外側に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ（表層）を内周面上に保持する円筒金型を被せた。このようにして上記芯金と上記円筒金型を同軸で保持するとともに、両者の間にキャビティ（隙間）を形成した。次に、当該キャビティにシリコーンゴム材料を注入し、加熱硬化した。
以上の工程により、基材ベルト（基層）上に、厚さ２００μｍのシリコーンゴムによる弾性層と、表層（ＰＦＡ層）とを有する積層ベルト（表面処理前の定着ベルト）を作製した。

なお、上記弾性層を構成するシリコーンゴムのゴム硬度（タイプＡ）は３０°であり、引張強度は１．５ＭＰａであり、熱伝導率は０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、伸びは２５０％である。
上記シリコーンゴムのゴム硬度は、厚さ１０．０ｍｍの測定用のゴムシートを用いて、ＪＩＳＫ６３０１に従い、デュロメータＡを用いて測定した。上記ゴムシートは、上記弾性層の製造条件と同じ条件で作製した。
上記シリコーンゴムの引張強度は、上記測定用のゴムシートを用いて、テンシロン万能引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて測定した。
上記シリコーンゴムの熱伝導率は、上記測定用のゴムシートを用いて、ＱＴＭ迅速熱伝導率計（京都電子工業株式会社製）を用いて測定した。
上記シリコーンゴムの伸びは、上記測定用のゴムシートを用いて、テンシロン万能引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて測定した。

（ブラスト処理）
得られた積層ベルトを直圧式手動ブラスト装置（ＦＤ−５−５０１型、株式会社不二製作所製）内に、表層（ＰＦＡ層）を外側にして固定した。そして、投射材（メディア）として溶融アルミナ（中心粒径：７０μｍ）を用いて、下記表１に示す条件（空気圧力、吹付距離、及び、吹付角度）で表層に向けて飛ばし、表層の表面に凹凸形状を形成した。
以上のブラスト処理を用いた表面処理によって、粘弾性率を調整した試料１の定着ベルトを作製した。

［試料２〜６の定着ベルトの作製方法］
上述の試料１の定着ベルトの作製方法において、ブラスト処理の条件（空気圧力、吹付距離、及び、吹付角度）を下記表１に示す条件に変更することにより、粘弾性率の異なる試料２〜６の定着ベルトを作製した。

［試料７の定着ベルトの作製方法］
特開２０１７−３７６５号公報の段落［００５９］及び段落［００６５］に記載された比較例３と同様の方法で試料７の定着ベルトを作製した。

［評価方法］
上述の方法で作製した試料１〜７の定着ベルトに対し、下記の方法で、粘弾性率、離型性、及び、画質を評価した。

（粘弾性率）
作製した定着ベルトをアルミ円筒基体に固定して、室温し、粘弾性測定機（ベスメータ（Ｅ−２００ＤＴ）；株式会社ウェブサイバー）によって粘弾性測定を行った。

（離型性）
フルカラー複写機（ｂｉｚｈｕｂＰＲＥＳＳＣ１０７０；コニカミノルタ株式会社）において、純正の定着ベルトを上記試料１〜７の定着ベルトに交換して評価用の画像形成装置を作製した。そして、この評価用の画像形成装置を用いて、Ａ４サイズの普通紙に、搬送方向に対して垂直方向に５ｃｍ幅のマゼンタ色の帯状ベタ画像のトナー画像（トナー付着量：８ｇ／ｍ^２）を転写する画像形成を、６０枚／分の速度で行った。このときの定着ベルトと記録媒体との離型性を以下の基準にて判定した。
Ａ：普通紙がカールすることなく分離する。
Ｂ：普通紙が少しカールするが問題ない程度である。
Ｃ：普通紙が分離できない。

（画質）
上位の離型性の評価で形成した帯状ベタ画像を目視にて観察し、帯状ベタ画像の画質を以下の基準により判定した。なお、定着不良による画像欠陥とは、コールドオフセットによる画像欠陥（外観のざらつき）またはホットオフセットによる画像欠陥（通紙ジャムの発生）である。
Ａ：ベタ画像に定着不良による欠陥が見られない。
Ｂ：ベタ画像に定着不良による欠陥が見られる。

試料１〜７の定着ベルトにおける表面改質条件、並びに、各試料の粘弾性率、離型性、及び、画質の評価結果を表１に示す。

表１に示すように、試料１の定着ベルトの粘弾性率は７１．２、試料２の定着ベルトの粘弾性率は７０．９、試料３の定着ベルトの粘弾性率は６９．８、試料４の定着ベルトの粘弾性率は６９．７、試料５の定着ベルトの粘弾性率は６６．３、試料６の定着ベルトの粘弾性率は６３．５、試料７の定着ベルトの粘弾性率は６４．１であった。

粘弾性率が７１．０を超える試料１の定着ベルトは、画質が他の試料よりも悪化している。また、粘弾性率が６５．０未満の試料６及び試料７の定着ベルトは、離型性が他の試料よりも悪化している。

さらに、粘弾性率が６８．０以上７０．０以下の試料３及び試料４の定着ベルトは、粘弾性率が７０．０を超える試料２の定着ベルト、及び、粘弾性率が６８．０未満の試料５の定着ベルトと比較して、画質は同等であるが、離型性がより向上している。

上述の各試料の定着ベルトの評価における粘弾性率と、離型性及び画質との関係を図５に示す。図５は、横軸が各試料の粘弾性率を示す。また、左縦軸が離型性の評価結果、右縦軸が画質の評価結果を示す。図５では、各試料の番号を丸で囲んで記載している。

図５に示すように、各試料の粘弾性率と、離型性及び画質の評価結果は、線形に並べることができる。即ち、図５に示すように、粘弾性率が高くなるほど離型性が向上しやすく、粘弾性率が低くなるほど画質が向上しやすい。このため、定着ベルトの粘弾性率を制御することにより、離型性と画質との両立が可能となる範囲で定着ベルトを作製することができる。

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明の構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

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

Claims (7)

1. 基層と、前記基層上に形成された表層とを備える定着ベルトであって、
   前記定着ベルトの粘弾性率Ｒ（％）の値が、６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす
   定着ベルト。
2. 前記定着ベルトの粘弾性率Ｒ（％）の値が、６８．０＜Ｒ＜７０．０を満たす
   請求項１に記載の定着ベルト。
3. 前記基層と前記表層との間に弾性層を有する
   請求項１又は２に記載の定着ベルト。
4. 前記基層がポリイミドを含み、前記弾性層がシリコーンゴムを含み、前記表層がペルフルオロアルコキシフッ素樹脂を含む
   請求項３に記載の定着ベルト。
5. 前記表層がブラスト加工によって物性改質されている
   請求項１から４のいずれかに記載の定着ベルト。
6. 無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを軸支する二以上のローラと、
   前記定着ベルトを加熱するための加熱部と、
   前記定着ベルトを介して前記ローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置されている加圧ローラと、を備え、
   前記定着ベルトが、基層と、前記基層上に形成された表層とを有し、前記定着ベルトの粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす
   定着装置。
7. 記録材上に電子写真方式によってトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記記録材上に形成された未定着の前記トナー画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着部と、を備え、
   前記定着部が、
   無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを軸支する二以上のローラと、
   前記定着ベルトを加熱するための加熱部と、
   前記定着ベルトを介して前記ローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置されている加圧ローラと、を有し、
   前記定着ベルトが、基層と、前記基層上に形成された表層とを有し、
   前記定着ベルトの粘弾性率Ｒ（％）の値が６５．０＜Ｒ＜７１．０を満たす
   画像形成装置。

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