JP2002148975A - ニッケルベルト、被覆ベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電鋳により形成され、加熱処理や熱劣化によ
る硬度及び強度の低下が極めて小さく、耐熱性、耐久性
に優れた無端状ニッケルベルトを提供すること。また、
該無端状ニッケルベルトを金属ベルト基材とし、耐熱
性、離型性、表面平滑性、耐久性などに優れた被覆ベル
トを提供すること。 【解決手段】 電鋳により形成された炭素含有量が０．
０１〜０．１質量％の無端状ニッケルベルト。金属ベル
ト基材（A）上に、直接または少なくとも一層の弾性層
（B)を介して、離型層（C)が形成された被覆ベルトにお
いて、該金属ベルト基材（A)が、電鋳により形成された
炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッケル
ベルトであることを特徴とする被覆ベルト、並びにその
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電鋳（ｅｌｅｃｔ
ｒｏｆｏｒｍｉｎｇ）により形成され、加熱処理や熱劣
化による硬度及び強度の低下が極めて小さく、耐熱性、
耐久性に優れた無端状ニッケルベルトに関する。また、
本発明は、該無端状ニッケルベルトを金属ベルト基材と
し、その上に、所望により弾性層を介して、離型層が形
成された被覆ベルトとその製造方法に関する。本発明の
無端状ニッケルベルト及び被覆ベルトは、例えば、電子
写真複写機や静電記録装置などの画像形成装置における
定着ベルト、転写ベルト、搬送ベルトなどとして好適に
使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式の複写機、
ファクシミリ、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、一般に、感光体表面を一様かつ均
一に帯電する工程、像露光を行って、感光体表面に静
電潜像を形成する工程、静電潜像にトナーを付着させ
て、トナー像を形成する工程、感光体上のトナー像を
転写紙やＯＨＰシートなどの転写材上に転写する工程、
転写材上のトナー像を定着する工程を含む一連の工程
によって、画像を形成している。

【０００３】トナーとしては、結着樹脂と着色剤とを含
有する着色微粒子が用いられている。トナー像の定着
は、一般に、転写材上のトナーを加熱加圧して、トナー
の結着樹脂を溶融または軟化させ、トナーを転写材上に
固着させることにより行われている。

【０００４】このような画像形成装置において、各部に
は、定着ローラ、加圧ローラ、搬送ローラ、帯電ロー
ラ、転写ローラなどの各種ローラ部材が配置されてお
り、各工程での機能を分担している。これらのローラ部
材としては、一般に、アルミニウムなどの芯金上に、直
接または弾性層を介して、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂
からなる離型層が形成されたものが使用されている。

【０００５】近年、装置の小型化、省エネルギー化、印
字・複写の高速化などの要求に応えるために、このよう
なローラ部材に代えて、無端状ベルト部材（エンドレス
ベルトまたはチューブ）を用いることが提案されてい
る。例えば、従来の定着ローラは、電源を投入した後、
該定着ローラ内に内蔵する加熱手段により、その表面が
定着温度にまで加熱されるのに比較的長時間を必要とす
るため、複写機などの画像形成装置の使用に待ち時間が
生じるという問題があった。これに対して、無端状ベル
ト部材からなる定着ベルトは、その内面に接触する加熱
手段を配置することにより、薄い定着ベルトを介するだ
けで、転写材上のトナー像をほぼ直接的に加熱して定着
させることができるため、電源投入後の待ち時間をなく
すことができる。金属ベルト基材を用いた定着ベルトで
は、電磁誘導加熱方式を適用することもできる。

【０００６】このような定着ベルトは、一般に、ポリイ
ミド樹脂や金属からなるベルト基材の上に、直接または
弾性層を介して、離型層を形成した構造を有している。
離型層は、多くの場合、フッ素樹脂などの耐熱性と離型
性に優れた耐熱性樹脂からなる耐熱性樹脂層である。耐
熱性樹脂からなる離型層は、弾力性に乏しいため、ベル
ト基材と離型層との間に弾性層を配置して、定着性を向
上させることが多い。離型層がフッ素ゴム層等の弾力性
と離型性とを備えたゴム層である場合、中間の弾性層を
省略することができる。転写ベルト、帯電ベルト、搬送
ベルトなどでは、ベルト基材単独、もしくはベルト基材
と離型層からなるベルト部材であってもよい。

【０００７】このようなベルト部材の金属ベルト基材と
して、電鋳により形成された無端状ニッケルベルトが知
られている。電鋳法では、導電性を有する母型（電型、
鋳型）に電気メッキまたは無電解メッキにより金属を析
出させた後、この金属を母型から剥離して製品とする。
母型が金属の場合には、剥離のための表面処理を施し、
非金属の場合には、メッキを行なうための導電性処理を
施す。電鋳によれば、母型の形状を忠実かつ正確に複写
することができ、精度の高い製品を得ることができる。

【０００８】無端状電鋳ニッケルベルトは、例えば、ス
テンレス製の円筒状母型を陰極とし、その表面にニッケ
ルメッキ浴を用いて電気メッキを施してニッケルメッキ
膜を形成し、これを脱型することにより製造することが
できる。ところが、無端状電鋳ニッケルベルとは、耐熱
性が不充分であり、例えば、その表面にフッ素樹脂層な
どの離型層を形成する際の加熱処理(例えば、高温での
フッ素樹脂の焼成）によって、硬度及び強度が著しく低
下する。また、無端状電鋳ニッケルベルトは、高温条件
下での使用により硬度及び強度が低下する。したがっ
て、このような無端状電鋳ニッケルベルトを基材とする
ベルト部材は、耐熱性及び耐久性に劣るという問題があ
った。

【０００９】このような問題を解決する方法として、特
許第２７０６４３２号公報には、０．０５〜０．６重量
％(質量％）のマンガン(Ｍｎ)を含むニッケル・マンガ
ン合金から形成されたマイクロビッカース硬度が４５０
〜６５０の無端状電鋳シートを基材とする電子写真用定
着ベルトが提案されている。しかし、単にマンガンを含
有させた無端状電鋳ニッケルベルトは、場所による硬度
のバラツキが生じやすく、これを基材とする定着ベルト
は、回転時に強度の弱い部分から破壊する現象が生じや
すいという問題があった。

【００１０】また、前記公報には、弾性層と離型層とを
有する定着ベルトの製造方法として、無端状電鋳ニッケ
ルベルト基材の外周面にプライマーを塗布した後、シリ
コーンゴム層を設けて、２００℃で１２０分間の熱処理
を行ない、次いで、該シリコーンゴム層の上にフッ素ゴ
ムとフッ素樹脂との混合物層を設けて、２８０℃で３０
分間焼き付ける方法が開示されている。

【００１１】しかし、このような製造方法では、離型層
の焼成温度がシリコーンゴムの耐熱温度を越えるため、
焼成時の加熱処理により下層のシリコーンゴム層が劣化
しやすい。したがって、無端状電鋳ニッケルベルト基材
上に弾性層と離型層とをこの順に形成する製造方法で
は、無端状ニッケルベルト基材の耐熱性を向上させたと
しても、弾性層が劣化しやすく、ベルト部材の耐久性に
悪影響を及ぼす。しかも、この製造方法では、シリコー
ンゴム層を形成した後、その表面を研削して形状を整え
る必要がある。また、フッ素樹脂とフッ素ゴムとの混合
物を形成した後にも、その表面を研磨して表面平滑性を
高める必要がある。

【００１２】従来、ローラ部材の製造方法として、芯金
上にシリコーンゴムなどの弾性層を形成し、その上にフ
ッ素樹脂チューブを被せて、加熱収縮させて離型層とす
る方法が知られている。この方法を金属ベルト基材を用
いたベルト部材の製造方法に適用すれば、弾性層を劣化
させることなく離型層を形成することができる。しか
し、この方法は、フッ素樹脂チューブの加熱収縮時にシ
ワが発生しやすく、しかもフッ素樹脂層を薄くすること
ができないという問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電鋳
により形成され、加熱処理や熱劣化による硬度及び強度
の低下が極めて小さく、耐熱性、耐久性に優れた無端状
ニッケルベルトを提供することにある。また、本発明の
課題は、該無端状ニッケルベルトを金属ベルト基材と
し、耐熱性、離型性、表面平滑性、耐久性などに優れた
被覆ベルトを提供することにある。

【００１４】さらに、本発明の課題は、該無端状ニッケ
ルベルトを金属ベルト基材とし、その上に弾性層を介し
て離型層が形成された被覆ベルトの製造方法であって、
弾性層の劣化を引き起こすことがなく、離型層の破
れやシワの発生などの問題がなく、フッ素樹脂などか
らなる離型層の厚みを薄くすることができ、弾性層と
離型層との密着性を向上させることも可能で、研削工
程を省略することができ、柔軟で硬度のバラツキがな
い弾性層を形成することができる被覆ベルトの製造方法
を提供することにある。

【００１５】本発明者らは、前記課題を達成するために
鋭意研究した結果、電鋳により形成された無端状ニッケ
ルベルト（「無端状電鋳ニッケルベルト」ともいう）の
炭素含有量を０．０１〜０．１質量％という限定された
範囲内に制御することにより、耐熱性が顕著に改善さ
れ、耐久性に優れた無端状電鋳ニッケルベルトの得られ
ることを見出した。本発明の無端状電鋳ニッケルベルト
は、高度の耐熱性と耐久性の観点から、硫黄含有量が
０．１質量％以下、マンガン含有量が０．５質量％以
下、そして、ビッカース硬度（ＨＶ）が３００〜４５０
であることが好ましい。

【００１６】このような耐熱性、耐久性に優れた無端状
電鋳ニッケルベルトを金属ベルト基材として使用し、そ
の上に、所望により弾性層を介して、離型層を形成する
ことにより、耐熱性、離型性、表面平滑性、耐久性など
に優れた被覆ベルトを得ることができる。

【００１７】さらに、該無端状電鋳ニッケルベルトを金
属ベルト基材とし、円筒状金型を用いて、離型層を先に
形成した後、弾性層を形成する製造方法を採用すること
により、弾性層の劣化などの問題点のない高性能・高品
質の被覆ベルトの得られることを見出した。本発明は、
これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、電鋳に
より形成された炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の
無端状ニッケルベルトが提供される。また、本発明によ
れば、金属ベルト基材（A）上に、直接または少なくと
も一層の弾性層（B)を介して、離型層（C)が形成された
被覆ベルトにおいて、該金属ベルト基材（A)が、電鋳に
より形成された炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の
無端状ニッケルベルトであることを特徴とする被覆ベル
トが提供される。

【００１９】さらに、本発明によれば、金属ベルト基材
（A)上に、少なくとも一層の弾性層(B)を介して、離型
層（C)が形成された被覆ベルトの製造方法において、
〔Ｉ〕該金属ベルト基材（A)として、電鋳により形成さ
れた炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッ
ケルベルトを使用し、かつ、〔ＩＩ〕下記の工程： （１）円筒状金型の内面に耐熱性樹脂材料を塗布して、
耐熱性樹脂からなる離型層（C)を形成する工程、（２）
所望により、離型層（C)の内面にフッ素樹脂を含有する
ゴム組成物を塗布し加硫して、ゴム組成物からなる弾性
層（B2)を形成する工程、（３）円筒状金型の中空内に
金属ベルト基材（A)を挿入する工程、及び（４）金属ベ
ルト基材（A)の外面と離型層（C)または弾性層（B2)の
内面との間の空隙にゴム材料を注入し加硫して、ゴムか
らなる弾性層（B1)を形成する工程により各層を形成す
ることを特徴とする被覆ベルトの製造方法が提供され
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】１．無端状電鋳ニッケルベルト 本発明の無端状ニッケルベルトは、無端状電鋳ニッケル
ベルトであって、より具体的には、電鋳により形成され
た炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッケ
ルベルトである。本発明の無端状電鋳ニッケルベルト
は、それ単独で金属ベルト基材として使用することがで
きるが、定着ベルト等の用途に用いる場合には、通常
は、その外周面に、直接またはシリコーンゴム層などの
弾性層を介して、フッ素樹脂層などの離型層が形成され
た被覆ベルトとして使用する。

【００２１】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトは、炭
素含有量が０．０１〜０．１質量％の範囲内にあること
が必要である。炭素含有量を０．０１〜０．１質量％の
範囲内に制御することにより、金属ベルト基材として要
求される水準の硬度を維持しながら、熱老化によっても
硬度及び強度が低下しない無端状電鋳ニッケルベルトを
得ることができる。炭素含有量が過大であると、炭素が
ニッケルの結晶粒界に析出し、強度低下の原因となる。
本発明の無端状電鋳ニッケルベルトは、多くの場合、
０．０５〜０．１質量％の範囲内で、ビッカース硬度と
耐熱性を高度にバランスさせやすい。炭素含有量が過小
でも過大でも、耐熱性が低下して、連続的な加熱条件下
でビッカース硬度と強度が著しく低下する。

【００２２】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトの硫黄
含有量は、好ましくは０．１質量％以下、より好ましく
は０．０５質量％以下である。硫黄含有量は、ゼロ
(０．００質量％以下）でもよいが、その下限は、多く
の場合０．０１質量％または０．０２質量％程度であ
る。硫黄含有量が過大であると、連続的な加熱条件下で
硫黄がニッケルの結晶粒界に析出して硬度及び強度の低
下を引き起こす。

【００２３】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトもマン
ガン（Ｍｎ）含有量は、好ましくは０．５質量％以下で
ある。マンガン含有量は、ゼロ（０．００質量％以下）
でもよいが、マンガンを含有させる場合には、硬度と耐
熱性の観点から、好ましくは０．０５〜０．５質量％、
より好ましくは０．１〜０．５質量％の範囲内の含有量
に制御することが望ましい。無端状電鋳ニッケルベルト
が少量のマンガンを含有していると、マンガンが硫黄を
固溶して結晶粒内に留めて粒界への析出を防止し、それ
によって、熱老化時の脆化を抑制すると推定される。マ
ンガン含有量が過大であると、熱老化時に硬く脆くな
る。

【００２４】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトは、ビ
ッカース硬度（ＨＶ）が好ましくは３００以上、より好
ましくは３００〜４５０、特に好ましくは４００〜４５
０である。ビッカース硬度が低すぎると、金属ベルト基
材としての必要な強度を得ることが難しくなる。ビッカ
ース硬度は、高くてもよいが、あまり高すぎると、耐熱
性、耐久性が低下することがある。

【００２５】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトは、炭
素含有量を制御することにより、さらには、硫黄及びマ
ンガン含有量をも制御することにより、耐熱性、耐久性
に優れており、具体的に、２３０℃の雰囲気中で２日間
保持する熱老化試験後のビッカース硬度の初期値に対す
る変化率が好ましくは１０％以内、より好ましくは６％
以内である。この変化率は、ゼロ％であることが特に好
ましい。この変化率が大き過ぎると、連続的な加熱条件
下で、硬度及び強度が著しく低下する。

【００２６】本発明の無端状電鋳ニッケルベルトは、硫
酸ニッケルや塩化ニッケルを主成分とするワット浴やス
ルファミン酸ニッケルを主成分とするスルファミン酸浴
などのニッケルメッキ浴を用いて、電鋳法により形成さ
れる。電鋳法は、母型の表面に厚メッキを行ない、これ
を母型から剥離して製品を得る方法である。無端状電鋳
ニッケルベルトを得るには、ステンレス、黄銅、アルミ
ニウムなどからなる円筒を母型とし、その表面にニッケ
ルメッキ浴を用いてニッケルメッキ膜を形成する。母型
がシリコン樹脂や石膏などの不導体である場合には、黒
鉛、銅粉、銀鏡、スパッタリングなどにより、導電性処
理を行なう。金属母型への電鋳では、ニッケルメッキ膜
の剥離を容易にするために、母型の表面に酸化膜、化合
物膜、黒鉛粉塗布膜などの剥離膜を形成するなどの剥離
処理を行なうことが好ましい。

【００２７】ニッケルメッキ浴は、ニッケルイオン源、
アノード溶解剤、ｐＨ緩衝剤、その他の添加剤からな
る。ニッケルイオン源としては、硫酸ニッケル、塩化ニ
ッケル、スルファミン酸ニッケルなどが挙げられる。ア
ノード溶解剤としては、ワット浴の場合、塩化ニッケル
がこの役割を果たしており、この他のニッケル浴では、
塩化アンモニウム、臭化ニッケルなどが用いられてい
る。ニッケルメッキは、一般に、ｐＨ３．０〜６．２の
範囲で行なわれるが、この間の望ましい範囲に調整する
ために、ホウ酸、ギ酸、 酢酸ニッケルなどのｐＨ緩衝
剤が用いられる。その他の添加剤としては、平滑化、ピ
ット防止、結晶微細化、残留応力の低減などを目的とし
て、例えば、光沢剤、ピット防止剤、内部応力減少剤な
どが用いられる。

【００２８】本発明では、無端状電鋳ニッケルベルトの
炭素含有量、硫黄含有量、マンガン含有量、ビッカース
硬度などを所望の範囲内に制御するために、ニッケルメ
ッキ浴で使用する各成分の種類や添加量を調整する。例
えば、マンガンを含有させるには、ニッケルメッキ浴
に、硫酸マンガンやスルファミン酸マンガンなどのマン
ガン化合物を添加する。硫黄含有量を所望の範囲に制御
するには、ニッケルイオン源や光沢剤などとして、硫黄
原子を含有しないか、硫黄原子の含有量が少ない化合物
を使用する。

【００２９】炭素含有量を所望の範囲に制御するには、
光沢剤の種類や添加量を調整する方法が好ましい。光沢
剤は、一般に、第一種光沢剤と第二種光沢剤とに分類さ
れ、高光沢を得るために両者が併用されることが多い。
これらのうち、第一種光沢剤は、＝Ｃ−ＳＯ₂−の構造
を持つ有機化合物であり、例えば、スルホン酸塩（例え
ば、１，３，６−トリナフタリンスルホン酸ナトリウム
等の芳香族スルホン酸塩）、スルホンイミド（例えば、
サッカリン）、スルホンアミド、スルフィン酸などが用
いられる。これらの中でも、芳香族スルホン酸塩が好ま
しい。

【００３０】第二種光沢剤としては、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｃ、
Ｃ≡Ｎ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ≡Ｃ、Ｎ−Ｃ＝Ｓ、Ｎ＝Ｎ、−ＣＨ
₂−ＣＨ−Ｏ−等の構造を持つ有機化合物が挙げられ
る。これらの中でも、１，４−ブチンジオールなどのア
ルキンジオールやクマリンなどが代表的なものである。
本発明において、無端状電鋳ニッケルベルトの炭素含有
量を所望の範囲内に制御するには、例えば、ニッケルメ
ッキ浴へアルキンジオールを添加して、炭素を共析させ
る方法が好ましい。炭素含有量は、アルキンジオールの
添加量を調整することにより制御することができる。よ
り具体的には、第一光沢剤として、例えば芳香族スルホ
ン酸塩を使用し、第二光沢剤として、例えば１，４−ブ
チンジオールの如きアルキンジオールを用いて、その
際、アルキンジオールの添加量を２０〜１００ｐｐｍの
範囲に調整する方法が挙げられる。ただし、本発明は、
特定の方法に限定されるものではなく、炭素含有量を前
記範囲内に制御できるならば如何なる方法でも採用する
ことができる。

【００３１】ニッケルメッキ浴の組成としては、例え
ば、硫酸ニッケル２００〜３５０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル
２０〜５０ｇ／Ｌ、ホウ酸２０〜４０ｇ／Ｌ、適量の界
面活性剤、適量の光沢剤などを含有するワット浴を挙げ
ることができる。スルファミン酸浴の組成としては、ス
ルファミン酸ニッケル２００〜４５０ｇ／Ｌ、塩化ニッ
ケル０〜３０ｇ／Ｌ、ホウ酸２０〜４０ｇ／Ｌ、適量の
界面活性剤、適量の光沢剤などを含有するものを挙げる
ことができる。マンガンを含有させる場合には、各浴中
に、硫酸マンガンやスルファミン酸マンガンを好ましく
は１５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以下
の範囲で添加することが好ましい。ｐＨは、好ましくは
３．５〜４．５である。浴温は、好ましくは４０〜６０
℃である。電流密度は、好ましくは０．５〜１５Ａ／ｄ
ｍ²であり、高濃度浴の場合には、３〜４０Ａ／ｄｍ²
である。

【００３２】無端状電鋳ニッケルベルトの厚み、幅、内
径などは、用途に応じて適宜定めることができ、特に限
定されないが、厚みは、通常１０〜１０００μｍ、好ま
しくは１５〜５００μｍ、より好ましくは２０〜１００
μｍ程度である。熱伝導性、機械的強度、可撓性などの
バランスの観点から、３０〜８０μｍ程度の厚みである
ことが最も好ましい。電子写真複写機の定着ベルトや転
写ベルトなどの用途に適用する場合には、幅を転写紙な
どの転写材の幅に応じて適宜定めることができる。

【００３３】２．被覆ベルトの構成 本発明の被覆ベルトは、金属ベルト基材（A）上に、直
接または少なくとも一層の弾性層（B)を介して、離型層
（C)が形成された被覆ベルトであって、該金属ベルト基
材（A)が、電鋳により形成された炭素含有量が０．０１
〜０．１質量％の無端状ニッケルベルトからなるもので
ある。

【００３４】本発明の被覆ベルトの層構成について、図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明の被覆ベル
トの層構成の一例を示す断面図であり、金属ベルト基材
１の上に離型層３が形成された層構成を有している。図
２は、本発明の被覆ベルトの層構成の他の一例を示す断
面図であり、金属ベルト基材１の上に弾性層２が形成さ
れ、該弾性層２の上に離型層３が形成された層構成を有
している。図３は、本発明の被覆ベルトの他の一例を示
す断面図であり、金属ベルト基材１の上に第一弾性層
２′及び第二弾性層２″がこの順に形成され、第二弾性
層２″の上に離型層３が形成されている。ただし、各層
の実際の形成工程は、これらの層構成の順と同じでない
場合がある。後述するように、円筒状金型を用いる被覆
ベルトの製造方法では、離型層３を形成した後、第二弾
性層２″または弾性層２を形成することができる。

【００３５】弾性層を設ける場合には、通常は１層でよ
いが、必要に応じて２層以上とすることができる。弾性
層を形成する材料としては、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ムなどの耐熱性に優れたゴム材料であることが好まし
い。また、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどのゴムにフ
ッ素樹脂を混合したゴム組成物を用いることもできる。
例えば、図３に示す層構成の被覆ベルトにおいて、第一
弾性層２′をシリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなる
ゴム層とし、第二弾性層２″をゴムとフッ素樹脂との混
合物からなるゴム組成物層とすることができ、それによ
って、第一弾性層２′と離型層３（フッ素樹脂層）との
間の密着性を高めることができる。

【００３６】弾性層の厚み（２層以上ある場合には、合
計厚み）は、用途に応じて適宜定めることができ、特に
限定されないが、画像形成装置の定着ベルトなどの用途
では、通常、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍ
ｍである。弾性層が２層以上である場合には、各層の厚
みは任意に定めることができるが、シリコーンゴムやフ
ッ素ゴムなどの柔軟性を有するゴム層の厚みを３０〜７
０％程度とすることが好ましい。

【００３７】離型層は、通常、フッ素樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの離型性を有する耐熱
性樹脂を用いて形成されるが、所望により、シリコーン
ゴムやフッ素ゴム、あるいはフッ素ゴムとフッ素樹脂と
の混合物、シリコーンゴムとフッ素樹脂との混合物など
の離型性と弾性とを兼ね備えたゴム層またはゴム組成物
層とすることができる。後者の場合、離型層が弾性を有
するので、弾性層を省略することができる。

【００３８】離型層が耐熱性樹脂層である場合、その厚
みは、通常０．１〜１５０μｍ、好ましくは１〜１００
μｍ、より好ましくは５〜５０μｍである。離型層が弾
性を有するゴム層である場合には、通常、１０μｍ〜５
ｍｍ、好ましくは２０μｍ〜３ｍｍ程度である。被覆ベ
ルトの幅や外径などは、用途に応じて適宜定めることが
できる。

【００３９】３．離型層 離型層は、前述した通り、通常、フッ素樹脂などの離型
性を有する耐熱性樹脂を用いて形成されるが、所望によ
り、シリコーンゴムやフッ素ゴム、あるいはフッ素ゴム
とフッ素樹脂との混合物、シリコーンゴムとフッ素樹脂
との混合物などの離型性と弾性とを兼ね備えたゴム層ま
たはゴム組成物層とすることができる。

【００４０】耐熱性樹脂としては、１５０℃以上の温度
で連続使用しても、溶融もしくは軟化することがなく、
劣化も実質的に進行しない耐熱性を有する樹脂が好まし
い。本発明の被覆ベルトが定着ベルトなどとして高温条
件下で使用される場合を想定すると、耐熱性樹脂は、連
続使用可能温度が２００℃以上の高度に耐熱性を有する
合成樹脂であることがより好ましい。このような耐熱性
樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポ
リエーテルケトン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、
ポリベンズオキサゾール樹脂、ポリフェニレンスルフィ
ド樹脂、ビスマレイミド樹脂などを挙げることができ
る。これらの中でも、耐熱性と離型性に優れる点で、フ
ッ素樹脂が好ましい。

【００４１】本発明で使用するフッ素樹脂としては、例
えば、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）、エチレン
／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ
クロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン
／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦ
Ｅ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などを挙げる
ことができる。

【００４２】これらのフッ素樹脂は、それぞれ単独で、
あるいは２種以上を組み合わせて使用することができ
る。被覆ベルトを定着ベルトや加圧ベルトなどとして用
いる場合には、これらのフッ素樹脂の中でも、耐熱性の
観点からＰＴＦＥ及びＰＦＡが好ましい。溶融流動性が
あり、かつ、表面平滑性に優れたフッ素樹脂被膜が得ら
れ易いことから、ＰＦＡがより好ましい。

【００４３】フッ素樹脂は、液状フッ素樹脂塗料として
使用することができるが、成形性や離型性を高める上
で、粉体の形状（粉体塗料）で使用することが好まし
い。フッ素樹脂粉体の平均粒子径は、特に限定されない
が、粉体塗装法により均一な厚みの薄い被膜を形成する
上で、１０μｍ以下であることが好ましい。その下限
は、通常１μｍ程度である。特に、平均粒子径１０μｍ
以下のＰＦＡ粉体を用いることが好ましい。フッ素樹脂
粉体を塗装するには、汎用の各種粉体塗装法を採用する
ことができるが、それらの中でも、粉体を帯電させて塗
布する静電塗装法（静電粉体吹き付け法）を用いること
が、均一で、よく締まった塗着粉体層を形成する上で好
ましい。

【００４４】フッ素樹脂は、無端状電鋳ニッケルベルト
基材の上に塗装した後、常法に従って焼成する。フッ素
樹脂層と無端状電鋳ニッケルベルトとの間に弾性層を配
置する場合には、円筒状金型の内面に、好ましくは粉体
塗装法によりフッ素樹脂塗膜を形成した後、常法に従っ
て、フッ素樹脂を焼成する。焼成後のフッ素樹脂被膜の
厚みは、通常、０．１〜１５０μｍ、好ましくは１〜１
００μｍ、より好ましくは５〜５０μｍ程度である。弾
性層が下層にある場合、弾性層の柔軟性を充分に生かす
には、この厚みを３０μｍ以下にすることができる。

【００４５】フッ素樹脂粉体を粉体塗装することによ
り、液状フッ素樹脂塗料の場合のように、塗料中にフッ
素樹脂粒子を分散させるための界面活性剤が配合されて
いないので、純粋なフッ素樹脂の被膜が形成できる。こ
れによって、焼成後に炭化した不純物がフッ素樹脂被膜
中に残存することがないので、表面平滑性及び離型性に
優れたフッ素樹脂層を形成することができる。

【００４６】ポリイミド層を形成する場合には、無端状
電鋳ニッケルベルト基材上または円筒状金型内面にポリ
イミドワニスを塗布し、乾燥後、加熱して脱水・閉環
（イミド化）させる。耐熱性樹脂が熱可塑性樹脂の場合
には、その溶液を塗布し乾燥させる。その他の耐熱性樹
脂層の厚みも、フッ素樹脂層の場合と同様に調整するこ
とが好ましい。

【００４７】フッ素樹脂層などの耐熱性樹脂層と弾性層
との間の密着力を向上させるために、円筒状金型内面に
形成した耐熱性樹脂被膜の活性化処理を行うことが好ま
しい。耐熱性樹脂被膜の活性化処理法としては、ＵＶラ
ンプ、エキシマランプ等による紫外線照射、コロナ放
電、プラズマ処理、電子線照射、イオン照射、レーザー
照射等の照射による物理的処理；金属ナトリウムによる
化学的処理；処理液による湿式エッチング処理；などが
挙げられる。これらの活性化処理によって、例えば、フ
ッ素樹脂被膜の表面からフッ素原子が引き抜かれたり、
耐熱性樹脂被膜の表面が親水化されたりするので、弾性
層との間の密着力が高まる。また、耐熱性樹脂層表面に
は、弾性層の材質に適した接着剤を塗布することができ
る。

【００４８】４．弾性層 弾性層を形成する材料としては、シリコーンゴム、フッ
素ゴムなどの耐熱性に優れたゴム材料を使用する。ま
た、弾性層を形成する材料として、シリコーンゴムやフ
ッ素ゴムなどのゴムにフッ素樹脂を混合したゴム組成物
を用いることもできる。弾性層は、１層でもよいが、２
層またはそれ以上の多層とすることもできる。

【００４９】弾性層の形成に使用されるゴム材料として
は、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性に優れた
ゴムが用いられる。耐熱性ゴムとは、被覆ベルトを例え
ば定着ベルトや加圧ベルトとして使用した場合、定着温
度での連続使用に耐える程度の耐熱性を有するものをい
う。具体的には、１５０℃以上の温度で連続使用して
も、溶融もしくは軟化することがなく、劣化も実質的に
進行しない耐熱性を有するゴム材料が好ましい。

【００５０】ゴム材料としては、耐熱性が特に優れてい
る点で、ミラブルまたは液状のシリコーンゴム、フッ素
ゴム、またはこれらの混合物が好ましい。具体的には、
ジメチルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、メ
チルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコーンゴム等
のシリコーンゴム；フッ化ビニリデンゴム、テトラフル
オロエチレン−プロピレンゴム、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、ホスファ
ゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテルなどのフッ素
ゴム；などが挙げられる。これらの中でも、金型内に注
入しやすい液状シリコーンゴムを用いることが好まし
い。これらのゴムは、それぞれ単独で、あるいは２種以
上を組み合わせて使用することができる。

【００５１】ゴム材料には、所望により、カーボンブラ
ック、マイカ、酸化チタンなどの無機充填材や、天然樹
脂などの有機充填材を配合することができる。充填材の
配合割合は、ゴム材料１００重量部に対して、通常１０
０重量部以下、好ましくは８０重量部以下である。ゴム
材料には、軽量化や柔軟性のために有機マイクロバルー
ンを配合することもできる。弾性層の厚みは、用途や設
置する機械装置の構造、目標とする弾性、用いる材料の
硬度等を勘案して適宜設定されるが、通常０．１〜５ｍ
ｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍである。

【００５２】離型層（C)（特にフッ素樹脂層）と弾性層
（B)との間の密着性を高めるために、両者の中間に、フ
ッ素樹脂を含有する耐熱性ゴム組成物層を設けることが
できる。円筒状金型の内面にフッ素樹脂被膜を形成した
後、フッ素樹脂を含有する耐熱性ゴム組成物層を形成す
る。加熱処理により、耐熱性ゴム組成物層をフッ素樹脂
層などの離型層(C)と融着させることができる。

【００５３】耐熱性ゴム材料としては、短時間であって
も、フッ素樹脂の融点に相当する高温に耐えられるシリ
コーンゴムやフッ素ゴムが好ましいが、高耐熱性の点で
フッ素ゴムが特に好ましい。耐熱性ゴム材料中に含有さ
せるフッ素樹脂の種類は、特に限定されず、前述の如き
各種フッ素樹脂を使用することができる。耐熱性ゴム材
料中に含有させるフッ素樹脂は、低温で溶融するフッ素
樹脂であることが、耐熱性ゴム材料の熱処理温度を低く
することができるので好ましい。低温で溶融するフッ素
樹脂としては、融点が３５０℃以下のフッ素樹脂が好ま
しく、融点３０５℃以下のＰＦＡが特に好ましい。耐熱
性ゴム材料中のフッ素樹脂の含有量は、特に限定されな
いが、最外層のフッ素樹脂被膜との融着性の点から、耐
熱性ゴム材料１００重量部に対して、５重量部以上が好
ましく、耐熱性ゴム層の柔軟性の点から５０重量部以下
が好ましい。

【００５４】５．被覆ベルトの製造方法 無端状電鋳ニッケルベルトの上に、直接、フッ素樹脂な
どの離型層が形成された被覆ベルトは、無端状電鋳ニッ
ケルベルトの上に、所望によりプライマー処理を行なっ
た後、離型性と耐熱性とを兼ね備えた耐熱性樹脂層やゴ
ム層を直接形成する方法により製造することができる。

【００５５】これに対して、無端状電鋳ニッケルベルト
の上に、弾性層を介して、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂
からなる離型層を配置した被覆ベルトを製造する場合、
無端状電鋳ニッケルベルトの上に弾性層を形成した後、
その上にフッ素樹脂などの耐熱性樹脂層を形成する方法
を採用すると、フッ素樹脂の焼成等の加熱処理により、
下層の弾性層が劣化し、両者の界面での密着性も損われ
やすい。

【００５６】そこで、本発明では、弾性層と離型層を有
する被覆ベルトの耐久性を向上させるために、金属ベル
ト基材（A)上に、少なくとも一層の弾性層(B)を介し
て、離型層（C)が形成された被覆ベルトの製造方法にお
いて、金属ベルト基材（A)として、電鋳により形成され
た炭素含有量が０．０１〜０．１質量％の無端状ニッケ
ルベルトを使用するとともに、下記の一連の工程 （１）円筒状金型の内面に耐熱性樹脂材料を塗布して、
耐熱性樹脂からなる離型層（C)を形成する工程、（２）
所望により、離型層（C)の内面にフッ素樹脂を含有する
ゴム組成物を塗布し加硫して、ゴム組成物からなる弾性
層（B2)を形成する工程、（３）円筒状金型の中空内に
金属ベルト基材（A)を挿入する工程、及び（４）金属ベ
ルト基材（A)の外面と離型層（C)または弾性層（B2)の
内面との間の空隙にゴム材料を注入し加硫して、ゴムか
らなる弾性層（B1)を形成する工程により各層を形成す
ることが好ましい。工程（４）の後、弾性層と離型層と
を有する被覆ベルトを円筒状金型から脱型する。

【００５７】図４は、本発明の被覆ベルトの一具体例の
製造工程を示す説明図である。第１工程では、円筒状金
型４の内面に耐熱性樹脂材料を塗布して、耐熱性樹脂層
３を形成する。すなわち、図４（ａ）の断面図に示すよ
うに、円筒状金型４の内面に耐熱性樹脂材料を塗布し
て、耐熱性樹脂層３を形成する。耐熱性樹脂材料とし
て、例えば、フッ素樹脂粉体を使用する場合には、円筒
状金型４の内面にフッ素樹脂粉体を塗装し、焼成して、
フッ素樹脂被膜を形成する。耐熱性樹脂材料として、ポ
リイミドワニスを使用する場合には、円筒状金型４の内
面にポリイミドワニスを塗布し、乾燥させた後、加熱処
理してイミド化して、ポリイミド樹脂被膜を形成する。
熱可塑性樹脂の場合には、その溶液を塗布し、乾燥して
熱可塑性樹脂被膜を形成する。耐熱性樹脂層を形成した
後、弾性層との密着性を高めるため、必要に応じて、耐
熱性樹脂層内面の活性化処理を行ったり、接着剤の塗布
を行うことができる。

【００５８】第２工程では、所望により、耐熱性樹脂層
の内面に、フッ素樹脂を含有する耐熱性ゴム組成物を塗
布し、該フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱処理して、
フッ素樹脂を含有するゴム組成物からなる弾性層（B2)
を形成する。この第２工程は、図面を省略している。す
なわち、図４には、弾性層が１層の場合が示されてい
る。

【００５９】第３工程では、円筒状金型４の中空内に金
属ベルト基材（A)を挿入する。図４（ｂ）に示すよう
に、円筒状金型４の中空内に、支持体５を差し込んだ金
属ベルト基材１を挿入する。金属ベルト基材１の表面に
は、弾性層との密着性を高めるため、接着剤を塗布して
おいてもよい。円筒状金型４の中心と金属ベルト基材１
の中心が一致するようにセットする(軸心を合わせ
る）。金属ベルト基材を差し込む支持体５としては、ス
テンレス製の棒や筒などの変形し難い耐熱性材料からな
るものが好ましい。

【００６０】第４工程では、金属ベルト基材１と耐熱性
樹脂層３との間の隙間に、ゴム材料を注入し、次いで、
加硫して弾性層を形成する。具体的には、図４（ｃ）に
示すように、耐熱性樹脂層３と金属ベルト基材１との間
の隙間に、未加硫のゴム材料２を注入し、加硫して、加
硫ゴム層を形成する。加硫条件は、使用するゴムの種類
に応じて選択される。液状シリコーンゴムの場合には、
熱加硫を行う。ゴムの材料の注入には、インジェクショ
ン、押し出しなどの適当な方法を採用することができ
る。ゴム材料の注入や加硫に際し、通常は、円筒状金型
の一端または両端を密封する。

【００６１】図４（ｄ）に示すように、ゴム材料の加硫
後、耐熱性樹脂層及びゴム層とともに、金属ベルト基材
１を円筒状金型４から引き抜く。また、金属ベルト基材
１から支持体５を抜き取る。かくして、金属ベルト基材
１上に弾性層と耐熱性樹脂からなる離型層とがこの順に
形成された被覆ベルトが得られる。

【００６２】弾性層（B1)と耐熱性樹脂層（C)との中間
に、接着性を向上させるために、例えば、耐熱性ゴム材
料にフッ素樹脂を含有させたゴム組成物層（B2)を形成
する場合には、図４（ａ）に示す第１工程の後、第２工
程として、耐熱性樹脂層３の表面に、ゴム組成物を塗布
し、該フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱処理して、耐
熱性樹脂層と融着したゴム組成物層を形成する。次い
で、図３（ｂ）〜（ｄ）に示す各工程を実施する。この
方法では、第１工程の後、耐熱性樹脂層内面のエッチン
グ処理などの活性化処理工程を省略しても、ゴム組成物
層（B2)を介して、ゴム層（B1)との間の密着性を充分に
高めることが可能である。この方法では、弾性層が２層
（B1,B2)となる。

【００６３】本発明で使用する円筒状金型は、鉄、ステ
ンレス、アルミニウムなどの金属製であることが好まし
いが、フッ素樹脂の焼成温度やポリイミド前駆体のポリ
イミド化時の熱処理温度に耐える耐熱性を持つものであ
れば、これらに限定されるものではない。円筒状金型の
内面に良好な離型性を持たせることが、最終工程で、耐
熱性樹脂層及び加硫ゴム層と共にローラ基材を円筒状金
型から引き抜く（脱型する）のを容易にする上で好まし
い。円筒状金型内面に離型性を持たせるには、平滑化処
理を行うことが好ましい。

【００６４】円筒状金型の内面を平滑化処理するには、
例えば、アルミニウム製の場合には、引き抜き材を使用
したり、その他の材質であれば、クロムメッキ、ニッケ
ルメッキなどの表面処理を行う方法がある。平滑化処理
により、円筒状金型内面の表面粗さ（Ｒｚ）を２０μｍ
以下とすることが好ましい。ホーニング処理等により、
Ｒｚで５μｍ以下とすることがより好ましい。円筒状金
型内面の平滑化処理により、脱型が容易になることに加
えて、表面平滑性に優れた耐熱性樹脂層(離型層)を形成
することができる。

【００６５】円筒状金型の長さは、所望の用途に用いる
ベルト部材の被覆部分の長さであり、その内径は、実質
的に金属ベルト基材の外径と被覆層との厚みの和により
規定される。円筒状金型の厚みは、フッ素樹脂の焼成
時、ポリイミド前駆体のイミド化時、ゴムの加硫時など
における熱伝導を考慮して適宜決定されるが、通常、１
〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。ただし、好まし
い厚みは、材質によって選択される。なお、円筒状金型
の外形は、必ずしも円筒状である必要はなく、筒状の内
面を有するものであればよい。

【００６６】上記製造方法によれば、フッ素樹脂などの
耐熱性樹脂からなる離型層を先に形成しておき、弾性層
を後から形成することができるため、耐熱性樹脂層の加
熱処理による弾性層の劣化を防ぐことができる。また、
研削処理などの煩雑な操作を行なうことなく、表面平滑
性に優れた被覆ベルトを得ることができる。

【００６７】６．作用 本発明では、電鋳により形成された炭素含有量が０．０
１〜０．１質量％の無端状ニッケルベルトを金属ベルト
基材として用いるため、金属ベルト基材の耐熱性、耐久
性、硬度、強度などのバランスに優れている。本発明の
無端状電鋳ニッケルベルトを金属ベルト基材とする被覆
ベルトは、画像形成装置の定着ベルトなどの用途に好適
であり、高温の定着温度等の高温条件下で連続使用して
も、耐久性が損われることがない。

【００６８】本発明の製造方法によれば、フッ素樹脂な
どの耐熱性樹脂からなる離型層を先に形成しておき、弾
性層を後から形成することができるため、耐熱性樹脂層
の加熱処理による弾性層の劣化を防ぐことができる。ま
た、研磨処理などの煩雑な操作を行なうことなく、表面
平滑性に優れた被覆ベルトを得ることができる。有機マ
イクロバルーンを含有するゴム材料を注入して熱加硫を
行うと、耐熱性樹脂被膜の表面がより平滑で離型性にも
優れるものになる。円筒状金型の内面を平滑化処理して
おくことにより、耐熱性樹脂層の表面をさらに平滑にす
ることができる。

【００６９】フッ素樹脂被膜の形成方法として、円筒状
金型の内面にフッ素樹脂粉体を塗装し、焼成して、フッ
素樹脂被膜を形成すると、フッ素樹脂ワニスなどの液状
塗料を用いた場合に比較して、界面活性剤などの不純物
が被膜中に残留せず、離型性に優れた表面が得られる。
従来の技術において、ＰＦＡチューブを用いえ被覆する
場合には、厚みが５０μｍ以上になり、ゴム層の柔らか
さを充分に生かせない場合があった。これに対して、本
発明では、所望により、フッ素樹脂被膜などの耐熱性樹
脂層の厚みを３０μｍ以下にまで薄くすることができる
ため、ゴム層の柔らかさを充分に生かすことができる。
したがって、本発明の被覆ベルトは、高度の柔軟性が要
求される用途に適用することが可能である。

【００７０】本発明では、金属ベルト基材として無端状
電鋳ニッケルベルトを用いているため、これを定着ベル
トの用途に使用する場合、ヒーターを用いた加熱方式以
外に、電磁誘導加熱方式を採用することができる。

【００７１】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
について、より具体的に説明する。なお、ここでは、定
着ベルトとしての実験結果を示すが、本発明の被覆ベル
トは、定着ベルトの用途に限定されるものではない。物
性等の測定法は、以下のとおりである。 （１）炭素、硫黄、マンガンの含有量 ＩＣＰ発光分析により測定した。

【００７２】（２）ビッカース硬度 ビッカース硬度（ＶＨ）は、圧子として対面角１３６度
のダイヤモンドの正四角錐を用いた押し込み硬さの一種
である。一定の荷重で圧子を押し込んだときに生じる四
辺形のくぼみの対角線の長さを測定すると、対角線の長
さからくぼみの表面積が求められる。荷重をこの表面積
で割った値がビッカース硬度であり、単位をつけずに数
値のみで表わす。具体的には、ビッカース硬さ試験機を
用いて、荷重１００ｇｆ、荷重保持時間１５秒の条件で
ビッカース硬度を測定した。

【００７３】（３）熱老化試験 無端状電鋳ニッケルベルトを２３０℃の雰囲気中で２日
間保持した後、ビッカース硬度（ＶＨ₁）を測定し、下
記式により初期値（ＶＨ₀）に対する変化率を算出し
た。 変化率（％）＝〔（ＶＨ₀−ＶＨ₁）／ＶＨ₀ 〕×１００

【００７４】（４）定着ベルトの耐久試験 各実施例及び比較例で作製した被覆ベルトを定着ベルト
として定着ユニットに装着した。キャノン製複写機を使
用して４色のカラートナー（シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラック）により未定着画像を形成したＡ４複写紙
を、１分間に４枚の割合で定着ユニットに通し、ニップ
幅３ｍｍで加圧して、３０万枚連続定着試験を行なっ
た。 定着性 オフセットの有無を目視で観察し、オフセットがない場
合を良好（○）、オフセットが認められた場合を不良
（×）と〕評価した。 ベルト破壊 ベルト破壊の有無を目視で観察し、ベルト破壊に至る複
写枚数を示した。 微小クラック ベルト表面の微小クラックの発生の有無を目視で観察
し、微小クラック発生に至る複写枚数を示した。

【００７５】［実施例１］硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄・
６Ｈ₂Ｏ）３００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ ₂・６
Ｈ₂Ｏ）３０ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／Ｌ、光沢剤（芳香
族スルホン酸塩）０．２ｇ／Ｌ、及びアルキンジオール
（すなわち、１，４−ブチンジオール）２０ｐｐｍを含
有するニッケルメッキ浴(ニッケル電鋳浴）を調製し
た。ニッケルメッキ浴には、ピット防止のため、少量の
界面活性剤を加えた。外径３００ｍｍφ、長さ３００ｍ
ｍのステンレス製母型を陰極とし、上記ニッケルメッキ
浴を用いて、浴温５０℃、ｐＨ４．０、電流密度３Ａ／
ｄｍ²で電鋳を行ない、炭素含有量０．１質量％、硫黄
含有量０．０２質量％、マンガン含有量ゼロ％、ビッカ
ース硬度（ＶＨ）３００、厚み５０μｍの無端状電鋳ニ
ッケルベルト（Ａ）を作製した。この無端状ニッケルベ
ルトは、２３０℃の雰囲気中で２日間保持する熱老化試
験後のビッカース硬度の初期値に対する変化率が約７％
であった。

【００７６】［実施例２〜８、及び比較例１〜２］ニッ
ケル電鋳浴の組成を表１に示すとおりに変えたこと以外
は、実施例１と同様にして、無端状電鋳ニッケルベルト
（Ｂ〜Ｊ）を作製した。結果を表１に示す。

【００７７】

【表１】

【００７８】表１の結果から明らかなように、炭素含有
量が０．０１〜０．１質量％の範囲内にある無端状電鋳
ニッケルベルト(実施例１〜８）は、ビッカース硬度
（ＶＨ）が３００〜４５０の範囲で、かつ、２３０℃で
の熱老化試験後の硬度保持率が高い値を示している。こ
れに対して、炭素含有量が０．０１質量％未満の場合
(比較例１)及び０．１質量％を越える場合(比較例２)に
は、ビッカース硬度の耐熱性が極めて悪く、熱老化試験
後にビッカース硬度が大幅に低下している。

【００７９】［実施例９］内径３２ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのステンレス製円筒状金型の内面をクロムメッキ
し、その面（表面粗さ２０μｍ以下）にＰＦＡ粉体（デ
ュポン社製、ＭＰ−１０２）を粉体塗装し、３８０℃で
３０分間熱処理して、フッ素樹脂被膜（厚み３０μｍ）
を形成した。このフッ素樹脂被膜の内面に、テトラエッ
チ液（潤工社製）を塗布し、水洗してエッチング処理を
行った。フッ素樹脂被膜のエッチング処理面に、シリコ
ーン系接着剤（東レダウコーニング社製、ＤＹ３９−０
１２）を塗布して、風乾した。外径３０ｍｍφ、長さ３
００ｍｍのステンレス製支持体に内径３０ｍｍφ、長さ
３００ｍｍの無端状電鋳ニッケルベルト（Ａ）を差し込
み、該ニッケルベルト表面に、前記と同じシリコーン系
接着剤を塗布し乾燥させた後、前述のフッ素樹脂被膜を
形成した円筒状金型の中空内に、両者の軸心が一致する
ように挿入した。

【００８０】円筒状金型内面のフッ素樹脂被膜と無端状
電鋳ニッケルベルトとの間の隙間に液状シリコーンゴム
（信越化学製、ＫＥ１３８０）を流し込み、１６０℃で
１５分間加熱してゴムを熱加硫し、厚さ１ｍｍのゴム層
を形成した。その後、脱型して、フッ素樹脂被覆ベルト
を得た。得られたフッ素樹脂被覆ベルトは、表面に被膜
のシワや破れがなく、表面の波打ち・凹凸もなかった。

【００８１】このようにして得られたフッ素樹脂被覆ベ
ルトを定着ベルトとして、電子写真複写機の定着ユニッ
トにセットした。定着ベルトに対向して配置する加圧ロ
ーラには、アルミニウム製芯金に厚み２ｍｍのシリコー
ンゴム層と厚み２０μｍのフッ素樹脂層とをこの順に積
層したローラ部材を用いた。ハロゲンランプヒータで、
定着ベルトのフッ素樹脂層の表面温度が２００℃になる
ように昇温した。キャノン製複写機を使用して４色のカ
ラートナー（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）
により未定着画像を形成したＡ４複写紙を、１分間に４
枚の割合で定着ユニットに通し、ニップ幅３ｍｍで加圧
して、３０万枚連続定着試験を行なった。オフセットな
どの定着性、ベルトの破壊の有無、微小なクラックの発
生状況を表に示す。微小クラックは、定着性に影響を与
えるものではないが、成長すれば定着ベルト破壊の原因
となる。結果を表２に示す。

【００８２】［実施例１０〜１６］無端状電鋳ニッケル
ベルトを表２に示すものに代えたこと以外は、実施例９
と同様にして被覆ベルトを作製し、評価した。結果を表
２に示す。

【００８３】［比較例３］内径３２ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのステンレス製円筒状金型の内面をクロムメッキ
し、外径３０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのステンレス製支
持体に内径３０ｍｍφ、長さ３００ｍｍの無端状電鋳ニ
ッケルベルト（Ｉ）を差し込み、そして、該ニッケルベ
ルト表面にシリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた後、
円筒状金型の中空内に、両者の軸心が一致するように挿
入した。この円筒状金型と無端状電鋳ニッケルベルトと
の間の隙間に液状シリコーンゴム（信越化学製、ＫＥ１
３８０）を流し込み、１６０℃で１５分間熱処理して加
硫し、厚さ１ｍｍのゴム層を形成した後、脱型した。次
いで、得られたゴム層の表面を研削して、表面の凹凸を
整えた。研削したゴム層の表面に、ＰＴＦＥ塗料（ダイ
キン社製、ＥＫ４３００）を塗布し、１００℃で２０分
間乾燥後、３８０℃で１０分間熱処理して、フッ素樹脂
被膜を形成した。

【００８４】このようにして得られたフッ素樹脂被覆ベ
ルトを実施例１と同様にして定着ユニットにセットし、
フッ素樹脂表面温度が１８０℃になるように昇温した。
キャノン製複写機を使用して４色カラートナーにより未
定着画像を形成したＡ４キャノン製複写機を、１分間に
４枚の割合で定着ユニットに通し、ニップ幅３ｍｍで加
圧して連続定着試験を行なった。フッ素樹脂表面の凹凸
が激しく、１枚目から画像が大きく乱れるとともに、色
の濃淡に激しいバラツキが生じ、良好な画像が得られな
かった。また、熱劣化により被覆ベルトが破壊して、通
紙できなくなった。結果を表２に示す。

【００８５】［比較例４］比較例３において、無端状電
鋳ニッケルベルト（Ｉ）に代えて、無端状電鋳ニッケル
ベルト（Ｊ）を用いたこと以外は、実施例３と同様にし
て被覆ベルトを作製し、評価した。結果を表２に示す。

【００８６】［比較例５］比較例４と同様にして、無端
状電鋳ニッケルベルト（Ｊ）上にゴム層を形成し、次い
で、得られたゴム層の表面を研削して、表面の凹凸を整
えた。このゴム層の表面にＰＦＡ収縮チューブ（グンゼ
社製）を被覆し、熱収縮させた。その結果、研削後にも
ゴム層表面の凹凸が大きいため、この凹凸がフッ素樹脂
層の表面に反映され、表面に凹凸が発生した。得られた
フッ素樹脂被覆ベルトを用いて連続定着試験を行ったと
ころ、３万枚で熱劣化により定着ベルトが破壊して通紙
できなくなった。結果を表２に示す。

【００８７】［比較例６］内径３２ｍｍφ、長さ３００
ｍｍのアルミニウム製円筒状金型の内面にＰＴＦＥ塗料
（ダイキン社製、ＥＫ４３００）を塗布し、１００℃で
２０分間乾燥後、３８０℃で３０分間熱処理してフッ素
樹脂被膜を形成した。このフッ素樹脂被膜内面にテトラ
エッチ液（潤工業社製）を塗布し、水洗して、エッチン
グ処理を行った。このエッチング処理したフッ素樹脂被
膜の内面にシリコーン系接着剤（東レダウコーニング社
製、ＤＹ−３９−０１２）を塗布して、風乾した。外径
３０ｍｍφ、長さ３００ｍｍのアルミニウム製支持体
に、内径３０ｍｍφ、長さ３００ｍｍの無端状電鋳ニッ
ケルベルト（Ｊ）を差し込み、ベルト表面に、前記と同
じシリコーン系接着剤を塗布・乾燥させた後、フッ素樹
脂被膜を形成した円筒状金型の中空内に、両者の軸心が
一致するように挿入した。円筒状金型内面のフッ素樹脂
被膜と無端状電鋳ニッケルベルトとの間の隙間に液状シ
リコーンゴム（信越化学製、ＫＥ１３８０）を流し込
み、１６０℃で１５分間熱処理してゴムを加硫した後、
脱型した。得られたフッ素樹脂被覆ベルトを用いて連続
定着試験を行ったところ、１０００枚でオフセットが発
生し、３万枚で熱劣化により定着ベルトが破壊して、通
紙できなくなった。結果を表２に示す。

【００８８】

【表２】

【００８９】表２の結果から、本発明の被覆ベルト（実
施例９〜１６）は、例えば、定着ベルトとして連続的な
高温条件下で用いた場合に、優れた耐久性を示し、定着
性にも優れることが分かる。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、電鋳により形成され、
加熱処理や熱劣化による硬度及び強度の低下が極めて小
さく、耐熱性、耐久性に優れた無端状ニッケルベルトが
提供される。また、本発明によれば、該無端状ニッケル
ベルトを金属ベルト基材とし、耐熱性、離型性、表面平
滑性、耐久性などに優れた被覆ベルトが提供される。本
発明の被覆ベルトは、電子写真複写機などの画像形成装
置における定着ベルトなどとして好適である。

【００９１】さらに、本発明によれば、該無端状ニッケ
ルベルトを金属ベルト基材とし、その上に弾性層を介し
て離型層が形成された被覆ベルトの製造方法であって、
弾性層の劣化を引き起こすことがなく、離型層の破れや
シワの発生などの問題がなく、フッ素樹脂などからなる
離型層の厚みを薄くすることができ、弾性層と離型層と
の密着性を向上させることも可能で、研削工程を省略す
ることができ、柔軟で硬度のバラツキがない弾性層を形
成することができる被覆ベルトの製造方法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被覆ベルトの一例の層構成を示す断面
図である。

【図２】本発明の被覆ベルトの他の一例の層構成を示す
断面図である。

【図３】本発明の被覆ベルトの他の一例の層構成を示す
断面図である。

【図４】本発明の弾性層と離型層とを有する被覆ベルト
の製造方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１：金属ベルト基材 ２：弾性層 ２′：第一弾性層 ２″：第二弾性層 ３：離型層 ４：円筒状金型 ５：支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松藤 茂雄 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 滝口 敏彦 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 加藤 千明 大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地 住 友電工ファインポリマー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA23 BA11 BA12

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電鋳により形成された炭素含有量が０．
   ０１〜０．１質量％の無端状ニッケルベルト。
2. 【請求項２】 硫黄含有量が０．１質量％以下である請
   求項１記載の無端状ニッケルベルト。
3. 【請求項３】 マンガン（Ｍｎ）含有量が０．５質量％
   以下である請求項１または２記載の無端状ニッケルベル
   ト。
4. 【請求項４】 ビッカース硬度（ＨＶ）が３００〜４５
   ０である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無端状
   ニッケルベルト。
5. 【請求項５】 ２３０℃の雰囲気中で２日間保持する熱
   老化試験後のビッカース硬度の初期値に対する変化率が
   １０％以内である請求項１乃至４のいずれか１項に記載
   の無端状ニッケルベルト。
6. 【請求項６】 金属ベルト基材（A）上に、直接または
   少なくとも一層の弾性層（B)を介して、離型層（C)が形
   成された被覆ベルトにおいて、該金属ベルト基材（A)
   が、電鋳により形成された炭素含有量が０．０１〜０．
   １質量％の無端状ニッケルベルトであることを特徴とす
   る被覆ベルト。
7. 【請求項７】 無端状ニッケルベルトの硫黄含有量が
   ０．１質量％以下である請求項６記載の被覆ベルト。
8. 【請求項８】 無端状ニッケルベルトのマンガン（Ｍ
   ｎ）含有量が０．５質量％以下である請求項６または７
   記載の被覆ベルト。
9. 【請求項９】 無端状ニッケルベルトのビッカース硬度
   （ＨＶ）が３００〜４５０である請求項６乃至８のいず
   れか１項に記載の被覆ベルト。
10. 【請求項１０】 無端状ニッケルベルトが、２３０℃の
    雰囲気中で２日間保持する熱老化試験後のビッカース硬
    度の初期値に対する変化率が１０％以内のものである請
    求項６乃至９のいずれか１項に記載の被覆ベルト。
11. 【請求項１１】 離型層（C)が、耐熱性樹脂層である請
    求項６乃至１０のいずれか１項に記載の被覆ベルト。
12. 【請求項１２】 耐熱性樹脂層が、フッ素樹脂層である
    請求項１１記載の被覆ベルト。
13. 【請求項１３】 少なくとも一層の弾性層（B)として、
    シリコーンゴム層またはフッ素ゴム層を有する請求項６
    乃至１２のいずれか１項に記載の被覆ベルト。
14. 【請求項１４】 少なくとも一層の弾性層（B)として、
    ２層の弾性層（B1,B2)を有し、かつ、そのうちの離型層
    （C)と接触する弾性層（B2)がフッ素樹脂を含有するゴ
    ム組成物層である請求項６乃至１３のいずれか１項に記
    載の被覆ベルト。
15. 【請求項１５】 金属ベルト基材（A)上に、少なくとも
    一層の弾性層(B)を介して、離型層（C)が形成された被
    覆ベルトの製造方法において、〔Ｉ〕該金属ベルト基材
    （A)として、電鋳により形成された炭素含有量が０．０
    １〜０．１質量％の無端状ニッケルベルトを使用し、か
    つ、〔ＩＩ〕下記の工程： （１）円筒状金型の内面に耐熱性樹脂材料を塗布して、
    耐熱性樹脂からなる離型層（C)を形成する工程、（２）
    所望により、離型層（C)の内面にフッ素樹脂を含有する
    ゴム組成物を塗布し加硫して、ゴム組成物からなる弾性
    層（B2)を形成する工程、（３）円筒状金型の中空内に
    金属ベルト基材（A)を挿入する工程、及び（４）金属ベ
    ルト基材（A)の外面と離型層（C)または弾性層（B2)の
    内面との間の空隙にゴム材料を注入し加硫して、ゴムか
    らなる弾性層（B1)を形成する工程により各層を形成す
    ることを特徴とする被覆ベルトの製造方法。