JP2002258648A - 定着ベルトおよび像加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小熱容量の加熱体を利用して低エネルギー加
熱を可能とした像加熱装置において、高耐久性の定着ベ
ルト、および、高耐久性で信頼性の高い像加熱装置を提
供する。 【解決手段】 本発明の定着ベルトは、少なくとも離型
層とニッケル電鋳の金属層とを有し、前記ニッケル電鋳
は結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以上の（２００）面優
先成長の結晶配向性を有し、マイクロビッカース硬度が
２８０〜４５０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置・静
電記録装置等の画像形成装置に用いられる定着ベルト、
および、被記録材に形成担持させた未定着像を加熱定着
処理する像加熱定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、電子写真プロセ
ス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の画像形成
プロセス手段部で被記録材（転写材シート・エレクトロ
ファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷用
紙・フォーマット紙等）に転写方式あるいは直接方式で
形成担持させた目的の画像情報の未定着画像（トナー画
像）を被記録材面に永久固着画像として加熱定着させる
定着装置としては、熱ローラ方式の装置が広く用いられ
ていた。これはローラ内にハロゲンヒータ等の熱源を用
いるものが一般的である。

【０００３】一方、加熱方式としては、セラミックヒー
タを熱源として小熱容量の樹脂ベルトあるいは金属ベル
トを加熱するものが広く提案、実施されている。すなわ
ち、加熱方式では一般に、加熱体としてのセラミックヒ
ータと加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性ベル
ト（定着ベルト）を挟ませてニップ部を形成させ、前記
ニップ部の定着ベルトと加圧ローラとの間に画像定着す
べき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入
してベルトと一緒に挟持搬送させることで、ニップ部に
おいてセラミックヒータの熱をベルトを介して被記録材
に与え、この熱とニップ部の加圧力とで未定着トナー画
像を被記録材面に熱圧定着させる。

【０００４】このベルト加熱方式の定着装置は、ベルト
として低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装
置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の
画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通
電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、
画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態まで
の待ち時間が短く（クイックスタート性）、スタンバイ
時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点があ
る。

【０００５】このようなベルト加熱方式におけるベルト
としては耐熱樹脂等が用いられ、特に耐熱性、強度に優
れたポリイミド樹脂が用いられている。しかしながら、
さらに機械を高速化、高耐久化した場合、樹脂フィルム
では強度が不十分である。このことから、強度に優れた
金属、例えばＳＵＳ、ニッケル、アルミニウム、銅等を
基層とするベルトを用いることが提案されている。

【０００６】また、特開平７−１１４２７６号公報等で
は、金属ベルトを利用して、これを電磁誘導による渦電
流で自己発熱させる誘導加熱方式も開示されている。す
なわち、磁束によりベルト自身あるいはベルトに近接さ
せた導電性部材に渦電流を発生させ、ジュール熱によっ
て発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導
加熱方式は、発熱域をより被加熱体に近くすることがで
きるため、消費エネルギーの効率アップが達成できる。

【０００７】ベルト加熱方式の定着装置の定着ベルトの
駆動方法としては、ベルト内面を案内するフィルムガイ
ドと加圧ローラとで圧接されたフィルムを加圧ローラの
回転駆動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動
方式）や、逆に駆動ローラとテンションローラによって
張架された無端ベルト状のベルトの駆動によって加圧ロ
ーラを従動回転させる方法等がある。

【０００８】金属ベルトを用いた定着ベルトとしては、
特開平７−１３４４８号公報には表面粗さが０．５μｍ
未満で、４０μｍ前後の厚みのニッケル製定着ベルトを
用いたものが、特開平６−２２２６９５号公報には外周
面に離型性を有するコーティング層を有し、内周面には
樹脂層を有する１０〜３５μｍ厚みのニッケル製定着ベ
ルトが例示されている。

【０００９】ニッケル製の無端ベルトはニッケル電鋳プ
ロセスによって容易に得られる。従来、ニッケル電鋳プ
ロセスは耐摩耗性向上あるいは装飾用としての光沢性を
目的として利用されており、このため得られる電鋳ニッ
ケルは、通常、多くのイオウを含んでいる。このニッケ
ル電鋳を定着ベルトに利用した場合、イオウの作用によ
る高温状態における脆化等によって耐久性に問題が生じ
る場合がある。

【００１０】これに対し、特開平１０−４８９７６号公
報では耐熱耐久性をあげる目的でイオウの含有量を０.
０４ｗｔ％以下、マンガンの含有量を０.２ｗｔ％以上
としたニッケル金属層からなる定着ベルトが提案されて
いる。また、特許番号２７０６４３２号公報ではマンガ
ン０.０５〜０.６重量％を含むニッケル・マンガン合金
からなるマイクロビッカーズ硬度が４５０〜６５０の無
端状電鋳シートを基体とした定着ベルトが提案されてい
る。

【００１１】しかしながら、ベルト加熱方式、特に金属
ベルトを用いたベルト加熱方式の場合には、ベルト自身
の回転に伴ってニップ部およびその出入口においてベル
トが屈曲を繰り返すために機械的に疲労しやすく、耐熱
耐久性の問題が依然として懸念されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、小熱容量の
加熱体を利用して低エネルギー加熱を可能とした像加熱
装置において、高耐久性の定着ベルト、および、高耐久
性で信頼性の高い像加熱装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による定着ベルト
は、少なくとも離型層とニッケル電鋳の金属層とを有
し、ニッケル電鋳は結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以上
の（２００）面優先成長の結晶配向性、および、２８０
〜４５０のマイクロビッカース硬度を有するものである
ことを特徴とする。

【００１４】本発明による定着ベルトは、基層として強
度に優れたニッケル電鋳の金属層を用いるものであり、
このニッケル電鋳の結晶配向性をI₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以
上とし、また、マイクロビッカース硬度を２８０〜４５
０とすることにより、耐久性、特に高温時の耐久性に優
れた定着ベルトを提供できるものである。さらに、この
定着ベルトを用いることにより、高耐久性で信頼性の高
い像加熱装置を提供できるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の定着ベルトは、少なくと
も離型層とニッケル電鋳の金属層とを有し、前記ニッケ
ル電鋳は結晶成長が（２００）面優先成長で、結晶配向
比I₍₂₀₀₎/I_{(1 11)}が３以上であり、マイクロビッカース
硬度が２８０〜４５０である。結晶配向比I₍₂₀₀₎/I
₍₁₁₁₎は８以上であることがより好ましい。また、マイ
クロビッカース硬度は３３０〜４２０であることがより
好ましい。ここで、ニッケル電鋳とは、電鋳プロセスに
より形成したニッケルおよびその合金のことをいう。

【００１６】本発明の（２００）面優先成長とは、母型
表面に平行方向の（２００）に優先的に結晶成長するこ
とである。結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎とは、（２００）
と（１１１）結晶面のＸ線回折強度比率I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎
で定義される。なお、（２００）面のｄ値は１．７６１
９Åであり、（１１１）面のｄ値は２.０３４５Åであ
る。

【００１７】従来、一般的な電鋳ニッケルでは、結晶構
造は（１１１）面優先成長である。これによって表面の
光沢性・硬度等が確保され、装飾用あるいは摺動面に利
用されている。従って、従来、定着ベルトでも、この
（１１１）面優先成長の電鋳ニッケルが用いられてい
た。それに対し、本発明では、結晶成長が（２００）面
優先成長の電鋳ニッケルを用いており、これによって定
着ベルトの耐久性が向上する。結晶成長が（２００）面
優先成長であれば柔軟性の点で有利であり、屈曲性を要
求される定着ベルトに適している。

【００１８】また、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が小さい
場合、理由は明らかではないが、電解浴中の光沢剤に起
因するイオウや有機物等がニッケルの結晶成長とともに
共析するため高温耐久性に不利になり、しかも、電鋳ニ
ッケルの組織は微結晶になる傾向があるので硬度が高く
なり、ベルトの柔軟性に関しても問題を生じる場合があ
る。本発明では、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎を３以上と
することによって、十分な耐久性を確保できる。

【００１９】一方、電鋳のマイクロビッカース硬度が２
８０未満の場合は、剛性が低いため取り扱いが難しく、
例えば、母型からの脱型時の負荷によりシワが発生する
など加工プロセス上安定性に欠ける。電鋳のマイクロビ
ッカース硬度が４５０を超える場合は、ベルトの柔軟性
が劣り、定着ベルトとして適さない場合が生じる。

【００２０】また、このニッケル電鋳は定着ベルトとし
て十分な耐熱性を有している。

【００２１】なお、従来の半光沢あるいは無光沢の電鋳
ニッケルに関しては、例えば最新表面技術総覧３３８ペ
ージ（株式会社産業技術サービスセンター発行）に半光
沢・無光沢ニッケルのＸ線回折パターンが記載されてお
り、これによると（２００）面優先成長が明らかではあ
るが、この場合は金めっきの下地といった特殊な用途に
利用されているにすぎず、定着ベルトに用いた例はな
い。

【００２２】（１）定着ベルト１０ 次に、本発明の定着ベルトについて説明する。

【００２３】図１は本例における定着ベルト１０の層構
成模型図の一例である。本例の定着ベルト１０は、基層
となるニッケル電鋳無端ベルトからなる金属層１と、そ
の外面に積層した弾性層２と、さらにその外面に積層し
た離型層３と、金属層１の内面に積層した摺動層４との
複合構造を有する。定着ベルト１０において、摺動層４
が内面側（ベルトガイド面側）であり、離型層３が外面
側（加圧ローラ面側）である。金属層１と弾性層２との
間、弾性層２と離型層３との間、あるいは金属層１と摺
動層４との間には、接着のためにプライマー層（不図
示）を設けてもよい。プライマー層はシリコーン系、エ
ポキシ系、ポリアミドイミド系等の公知のものを使用す
ればよく、その厚さは、通常、1〜10μｍ程度である。

【００２４】図２は本例における定着ベルト１０’の層
構成模型図の一例である。このものは、弾性層を設けな
い例である。本例の定着ベルト１０’は、基層となるニ
ッケル電鋳無端ベルトからなる金属層１’と、その外面
に積層した離型層３’と、金属層１’の内面に積層した
摺動層４’との複合構造を有する。定着ベルト１０’に
おいて、摺動層４’が内面側（ベルトガイド面側）であ
り、離型層３’が外面側（加圧ローラ面側）である。金
属層１’と離型層３’との間、あるいは金属層１と摺動
層４との間には、接着のためにプライマー層（不図示）
を設けてもよい。プライマー層は図１の定着ベルト１０
と同様のものを設ければよい。特に、被記録材上のトナ
ーのり量が少なくトナー層の凹凸が比較的小さいモノク
ロ画像の加熱定着用の場合は、このような弾性層を省略
した形態のものとすることができる。

【００２５】この定着ベルトを電磁誘導加熱方式に用い
た場合、ニッケル電鋳無端ベルトからなる金属層１また
は１’が電磁誘導発熱性を示す発熱層として機能する。
後述するが、金属層１または１’に交番磁束が作用する
ことで金属層１または１’に渦電流が発生し、金属層１
または１’が発熱する。その熱が弾性層２・離型層３ま
たは離型層３’を介して定着ベルト１０または１０’を
加熱し、定着ニップ部Ｎに通紙される被記録材を加熱し
てトナー画像の加熱定着がなされる。

【００２６】また、本発明の定着ベルト１０または１
０’は、セラミックヒータを用いたベルト加熱方式に用
いてもよい。後述するが、この場合、セラミックヒータ
の熱が定着ベルト１０または１０’を介して被記録材に
付与され、トナー画像が被記録材面に加熱定着される。

【００２７】ａ．金属層１ 金属層１は、SUS等の円柱状母型を電鋳浴に浸漬させ、
母型表面に電鋳プロセスにより成長させたニッケル（合
金も含む）からなる。このニッケル電鋳は結晶成長が
（200）面優先成長であり、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が
３以上、マイクロビッカース硬度が２８０〜４５０であ
る。結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎は、より好ましくは８以
上であり、特に好ましくは２５以上である。マイクロビ
ッカース硬度は、より好ましくは３３０以上または４２
０以下であり、特に好ましくは３３０〜４２０である。

【００２８】ニッケル電鋳の析出するイオウの含有率は
０．０３質量％以下、特に０.０２質量％以下であるこ
とが好ましい。ニッケル電鋳のイオウ成分は電着応力を
低減させ、成型精度を向上させる必須成分ではあるが、
一方、柔軟性や高温時の弾力性を損ない、金属疲労によ
る破断現象に密に関与する。あまりに多くのイオウが存
在すると、高温状態においてイオウがニッケル粒界まわ
りに薄い脆性膜を形成し、ニッケル電鋳の粒界は不連続
状態になることがあり、脆性破壊が発生しやすい場合が
ある。イオウが少なすぎると母型からの離型性が低下す
る場合があり、イオウの含有率の下限は、通常、0.0001
質量％、好ましくは0.001質量％程度である。

【００２９】結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎は、析出される
イオウおよびカーボンの含有率、その比に大いに関与し
ている。すなわち、イオウの含有率が０．０３質量％以
下の場合、カーボン元素の含有量がイオウの含有量の２
質量倍以上であれば結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以上
の（200）面優先成長となる。また、ニッケル電鋳のカ
ーボン元素の含有量は０．０８質量％以下であることが
好ましい。カーボン元素が多すぎると内部応力が増大
し、母型からの浮き等が発生する場合があり、安定した
結晶成長を期待できなくなる傾向がある。

【００３０】また、ニッケル電鋳のマンガンの含有量が
イオウの含有量の０.２質量倍以上、特に３質量倍以上
であることが好ましく、１０質量倍以下であることが好
ましい。適量のマンガンの添加により、イオウによるニ
ッケル電鋳の高温時の脆化が抑制される。これは、結晶
粒界にイオウ−マンガン化合物が形成し、粒界まわりの
イオウ脆性膜の生成が抑制されるためと考えられる。マ
ンガンの含有量があまりに少ないとイオウの脆性行動を
抑制する効果が得られにくくなることもある。また、マ
ンガンの含有量があまりに多いとマンガンがニッケル粒
界に偏析することがあり、材料の靭性が低下するといっ
た不都合が生じる場合がある。

【００３１】イオウ、カーボン元素およびマンガンの含
有量がこのような範囲であれば、電鋳ニッケルの結晶成
長が（２００）面優先成長で、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I
₍₁₁₁₎が３以上になる結晶形態をとりやすい。また、イ
オウの含有量が少なくなると、結晶成長が（２００）面
優先成長になりやすい傾向がある。

【００３２】ニッケル電鋳のコバルトの含有量はイオウ
の含有量の０.１質量倍以上、特に０.２質量倍以上であ
ることが好ましく、また、５質量倍以下、特に１.５質
量倍以下であることが好ましい。ニッケル電鋳におい
て、コバルトはイオウによる脆化を抑制し、また、結晶
の核となる。コバルトの含有量があまりに多いと、微結
晶による硬度の増加や靭性の低下などの不都合が生じる
場合がある。

【００３３】ニッケル電鋳は、他にタングステン等を含
有していてもよい。その含有量は0.5質量％以下が好ま
しい。

【００３４】ニッケル電鋳は、例えばステンレス鋼製な
どの母型を陰極として、電鋳プロセスにより製造され
る。この場合の電解浴としては、例えばスルファミン酸
系などの公知のニッケル電解浴を用いることができ、Ｐ
Ｈ調整剤、ピット防止剤、光沢剤などの添加剤を適宜加
えてもよい。例えば、スルファミン酸ニッケルが３００
〜４５０ｇ／ｌ、塩化ニッケルが０〜３０ｇ／ｌ、およ
びホウ酸が３０〜４５ｇ／ｌからなるニッケル電解液が
挙げられる。そして、電解浴温度、陰極電流密度などを
制御することによって、所望のニッケルまたはニッケル
合金からなるニッケル電鋳が得られる。電鋳プロセス
は、用いる電解浴によっても異なるが、通常、電解浴温
度45〜60℃程度、陰極電流密度1〜10A/dm²程度で行なう
ことが好ましい。電鋳プロセスによるニッケルは、電解
浴中にサッカリン、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ナ
フタレンスルホン酸ナトリウム等含む応力減少剤・一次
光沢剤、2-ブチン1,4ジオール、クマリン、ジエチルト
リアミン等含む二次光沢剤と呼ばれる添加剤を加えるこ
とにより、電着応力を低減させて成型精度を向上させ
る。このとき加える添加剤の量を調整することにより、
ニッケル電鋳中のイオウ量、カーボン元素量を上記の範
囲にすることができ、通常光沢剤等を０．０１ｇ／ｌ〜
１ｇ／ｌ程度添加するのが好ましい。

【００３５】析出されるイオウ、カーボンの含有率は、
浴中の光沢剤（サッカリン、ブチンジオール）の濃度、
および、電流密度、浴温等のプロセス条件で調整可能で
ある。

【００３６】ニッケル電鋳中にマンガンを加える方法と
しては、ニッケル電解液中にマンガン微粒子、スルファ
ミン酸マンガン等を入れ、よく撹拌した状態で電気メッ
キする方法が挙げられる。添加する上記マンガン化合物
の量は目的とする組成によって異なるが、通常、予め水
溶液（５０質量％程度）にしたもので１０ml／ｌ以下程
度添加するのが好ましい。

【００３７】ニッケル電鋳中にコバルトを加える方法と
しては、ニッケル電解液中に硫酸コバルト、塩化コバル
ト、スルファミン酸コバルト等を入れ、よく撹拌した状
態で電気メッキする方法が挙げられる。添加する上記コ
バルト化合物の量は目的とする組成によって異なるが、
通常、予め水溶液（５０質量％程度）にしたもので５ml
／ｌ以下程度添加するのが好ましい。

【００３８】金属層１の厚みは、次の式で表される表皮
深さより厚く、特に１μｍ以上にすることが好ましく、
また、２００μm以下、特に１００μｍ以下にすること
が好ましい。表皮深さσ［ｍ］は、励磁回路の周波数ｆ
［Ｈｚ］と透磁率μと固有抵抗ρ［Ωｍ］で σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 と表される。これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の
深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強
度は１／ｅ以下になっており、逆にいうとほとんどのエ
ネルギーはこの深さまでで吸収されている（図３）。金
属層１があまりに薄いと、ほとんどの電磁エネルギーが
吸収しきれなくなってきて効率が悪くなってくることが
ある。また、金属層１があまりに厚いと、剛性が高くな
り、また、屈曲性が悪くなって回転体として使用しにく
くなることがある。また、セラミックヒータを用いたベ
ルト加熱方式に用いる場合では、熱容量を小さくしてク
イックスタート性を向上させるために、膜厚は１００μ
ｍ以下、特に５０μｍ以下であることが好ましく、ま
た、２０μｍ以上であることが好ましい。

【００３９】本発明で用いるニッケル電鋳は、通常、結
晶であるが、一部アモルファスを含んでいてもよい。ま
た、結晶は、硬度、柔軟性の点で微結晶でないことが好
ましい。

【００４０】本発明で用いるビッカース硬度ＨＶ２８０
〜４５０のニッケル電鋳は、定着ベルトとして十分な耐
熱性を有する点で、４５０℃まで加熱したときのビッカ
ース硬度の低下率は２０％以下であることが好ましい。

【００４１】また、ニッケル電鋳は、定着ベルトとして
十分な耐熱性を有する点で、再結晶温度が４５０℃以上
であることが好ましい。

【００４２】さらに、ニッケル電鋳は常温時の引っ張り
強度は７００〜１５００ＭＰａが好ましく、伸び率は２
〜８％が好ましい。そして、定着ベルトとして十分な耐
熱性を有する点で、４５０℃まで加熱したときの特性低
下率は２０％以下をであることが好ましい。

【００４３】ｂ．弾性層２ 弾性層２は設けても設けなくてもよい。弾性層を設ける
ことにより、ニップ部において被加熱像を覆って熱の伝
達を確実にするとともに、ニッケル電鋳ベルトの復元力
を補って回転・屈曲による疲労を緩和することができ
る。また、弾性層を付与することにより、定着ベルト離
型層表面の未定着トナー像表面への追従性を増し、熱を
効率よく伝達させることが可能になる。弾性層２を設け
た定着ベルトは、特に、未定着トナーののり量が多いカ
ラー画像の加熱定着に適している。

【００４４】弾性層２の材質としては、特に限定され
ず、耐熱性がよく、熱伝導率がよいものを選べばよい。
弾性層２としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フル
オロシリコーンゴム等が好ましく、特にシリコーンゴム
が好ましい。

【００４５】弾性体層に使用されるシリコーンゴムとし
ては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルトリフルオ
ロプロピルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、
ポリトリフルオロプロピルビニルシロキサン、ポリメチ
ルフェニルシロキサン、ポリフェニルビニルシロキサ
ン、これらポリシロキサンの共重合体等を例示すること
ができる。

【００４６】なお、必要に応じて、弾性体層には乾式シ
リカ、湿式シリカ等補強性充填材、炭酸カルシウム、石
英紛、珪酸ジルコニウム、クレー（珪酸アルミニウ
ム）、タルク（含水珪酸マグネシウム）、アルミナ（酸
化アルミニウム）、ベンガラ（酸化鉄）等を弾性体層に
含有させてもよい。

【００４７】弾性層２の厚さは、良好な定着画像品質が
得られるので、１０μｍ以上、特に５０μｍ以上が好ま
しく、１０００μｍ以下、特に５００μｍ以下が好まし
い。カラー画像を印刷する場合、特に写真画像等では被
記録材Ｐ上で大きな面積に渡ってベタ画像が形成され
る。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナー層の凹凸
に加熱面（離型層３）が追従できないと加熱ムラが発生
し、伝熱量が多い部分と少ない部分とで画像に光沢ムラ
が発生する。つまり、伝熱量が多い部分は光沢度が高く
なり、伝熱量が少ない部分は光沢度が低くなる。弾性層
２があまりに薄いと、被記録材あるいはトナー層の凹凸
に追従しきれず、画像光沢ムラが発生してしまうことが
ある。また、弾性層２があまりに厚いと、弾性層の熱抵
抗が大きくなり、クイックスタートを実現するのが難し
くなることがある。

【００４８】弾性層２の硬度（ＪＩＳ−Ａ）は、画像光
沢ムラの発生が十分抑制され、良好な定着画像品質が得
られるので、６０゜以下、特に４５゜以下が好ましい。

【００４９】弾性層２の熱伝導率λは、２．５×１０^-3
［Ｗ／ｃｍ・℃］以上、特に３．３×１０^-3［Ｗ／ｃｍ
・℃］以上が好ましく、８．４×１０^-3［Ｗ／ｃｍ・
℃］以下、特に６．３×１０^-3［Ｗ／ｃｍ・℃］以下が
好ましい。熱伝導率λがあまりに小さい場合には、熱抵
抗が大きくなってきて定着フィルムの表層（離型層３）
における温度上昇が遅くなることがある。熱伝導率λが
あまりに大きい場合には、硬度が高くなったり、圧縮永
久歪みが悪化したりすることがある。

【００５０】このような弾性体層は公知の方法、例え
ば、液状のシリコーンゴム等の材料をブレードコート法
等の手段によって金属層上に均一な厚みでコート、加熱
硬化する方法；液状のシリコーンゴム等の材料を成形型
に注入し加硫硬化する方法；押出成形後に加硫硬化する
方法；射出成形後に加硫硬化する方法等で形成すればよ
い。

【００５１】ｃ．離型層３ 離型層３の材料としては特に限定されず、離型性、耐熱
性のよいものを選べばよい。離型層３としては、ＰＦＡ
（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルエー
テル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）、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、シリコーン樹
脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン
ゴムが好ましく、特にPFAが好ましい。

【００５２】なお、必要に応じて、離型層にはカーボ
ン、酸化すず等の導電剤等を離型層の１０質量％以下含
有させてもよい。

【００５３】離型層３の厚さは１μｍ以上または１００
μｍ以下が好ましい。離型層３があまりに薄いと、塗膜
の塗ムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足
したりすることがある。また、離型層があまりに厚い
と、熱伝導が悪化することがあり、特に樹脂系の離型層
の場合は硬度が高くなって弾性層２の効果がなくなって
しまうことがある。

【００５４】このような離型層は公知の方法、例えば、
フッ素樹脂系の場合、フッ素樹脂粉末を分散塗料化した
ものをコート・乾燥・焼成する方法により、あるいは予
めチューブ化したものを被覆・接着する方法で形成すれ
ばよく、ゴム系の場合、液状の材料を成形型に注入し加
硫硬化する方法；押出成形後に加硫硬化する方法；射出
成形後に加硫硬化する方法等で形成すればよい。

【００５５】また、予め内面プライマー処理されたチュ
ーブ、予め表面プライマー処理されたニッケル電鋳ベル
トを円筒金型内に装着し、チューブとニッケル電鋳ベル
ト間隙間に液状シリコーンゴムを注入、加熱することで
ゴムの硬化及び接着を行う手法を用いれば、弾性層、離
型層を同時に形成することも可能である。

【００５６】ｄ．摺動層４ 摺動層４は本発明の必須成分ではないが、本発明の像加
熱定着装置を作動させる際の駆動トルクの低減を図るう
えで設けることが好ましい。摺動層４を設けると、定着
ベルトの熱容量を大きくしすぎることなく、発熱層１に
発生した熱が定着ベルトの内側に向かわないように断熱
できるので、摺動層４がない場合と比較して被記録材Ｐ
側への熱供給効率がよくなり、消費電力を抑えることも
できる。また立ち上がり時間の短縮を図ることもでき
る。

【００５７】その材質は、特に限定されず、高耐熱性で
強度が高く、表面が滑らかにできるものを選べばよい。
摺動層４としては、ポリイミド樹脂等が好ましい。

【００５８】なお、必要に応じて、摺動層には摺動剤と
してフッ素樹脂粉末、グラファイト、二硫化モリブデン
等を摺動層に含有させてもよい。

【００５９】摺動層４の厚さとしては５μｍ以上、特に
１０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以下、特に６０μ
ｍ以下が好ましい。摺動層４があまりに薄いと耐久性が
不足することがある。摺動層４があまりに厚いと定着ベ
ルトの熱容量が大きくなり、立ち上がり時間が長くなる
ことがある。

【００６０】このような摺動層は公知の方法、例えば、
液状の材料をコート・乾燥・硬化する方法、あるいは予
めチューブ化したものを貼りつける方法等で形成すれば
よい。

【００６１】（２）像加熱定着装置１００ 次に、本発明の像加熱定着装置について説明する。本発
明の像加熱定着装置は、定着ベルトと、この定着ベルト
を介して互いに圧接する一対の圧接部材とを有し、前記
定着ベルトの内面は前記圧接部材の一方と摺動し、前記
定着ベルトからの熱により記録材上の画像を加熱定着す
るものであって、用いる定着ベルトは前述の本発明の定
着ベルトである。特に、磁束を発生する磁束発生手段を
有し、この磁束発生手段により発生する磁束により定着
ベルトが発熱して記録材上の画像を加熱定着する像加熱
定着装置、または、定着ベルトと摺動する圧接部材が加
熱体であり、定着ベルトを介した加熱体からの熱により
記録材上の画像を加熱定着する像加熱定着装置が好まし
い。

【００６２】（第１の実施形態例）図４は本例の像加熱
定着装置１００の要部の横断模型図の一例である。本例
において像加熱定着装置１００は電磁誘導加熱方式の装
置であり、定着ベルト１０は前述の本発明のものであ
る。

【００６３】磁場発生手段は、磁性コア１７（ａ〜ｃ）
および励磁コイル１８からなる。図５は、この像加熱装
置の磁場発生手段模型図である。

【００６４】磁性コア１７は高透磁率の部材であり、フ
ェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用い
られる材料が好ましく、特に１００ｋＨｚ以上でも損失
の少ないフェライトを用いることが好ましい。

【００６５】励磁コイル１８はコイル（線輪）を構成さ
せる導線（電線）として一本ずつがそれぞれ絶縁被覆さ
れた銅製の細線を複数本束ねたもの（束線）を用い、こ
れを複数回巻いて励磁コイルを形成している。本例では
１１ターン巻いて励磁コイル１８を形成している。

【００６６】絶縁被覆は、定着ベルト１０の発熱による
熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いることが好
ましい。例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂等による被覆を用いる。ここで、励磁コイル１８の外
部から圧力をかけて密集度を向上させてもよい。

【００６７】磁場発生手段と定着ベルト１０との間には
絶縁部材１９を配設してある。絶縁部材１９の材質とし
ては絶縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、
フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエー
テルエーテルケトン）樹脂、ＰＥＳ（ポリエーテルスル
ホン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹
脂、ＰＦＡ（（テトラフルオロエチレン／パーフルオロ
アルキルエーテル共重合体）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテト
ラフルオロエチレン）樹脂、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）樹脂、Ｌ
ＣＰ（液晶ポリエステル）樹脂等が好ましく挙げられ
る。

【００６８】励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂ
に励磁回路２７を接続してある。この励磁回路２７は、
好ましくは２０ｋＨｚから５００ｋＨｚの高周波をスイ
ッチング電源で発生できるようになっている。励磁コイ
ル１８は励磁回路２７から供給される交番電流（高周波
電流）によって交番磁束を発生する。

【００６９】図６は交番磁束の発生の様子を模式的に表
したものである。磁束Ｃは発生した交番磁束の一部を表
す。

【００７０】磁性コア１７に導かれた交番磁束（Ｃ）
は、定着ベルト１０のニッケル電鋳からなる金属層（電
磁誘導発熱層）１に渦電流を発生させる。この渦電流は
電磁誘導発熱層１の固有抵抗によって電磁誘導発熱層１
にジュール熱（渦電流損）を発生させる。ここでの発熱
量Ｑは電磁誘導発熱層１を通る磁束の密度によって決ま
り、図４のグラフような分布を示す。図6右図は縦軸は
電磁誘導発熱層の位置を角度θで表わし、横軸は定着ベ
ルト１０の電磁誘導発熱層１での発熱量Ｑを表す。ここ
で、発熱域Ｈは最大発熱量をＱとした場合、発熱量がＱ
／ｅ以上の領域と定義する。これは、定着に必要な発熱
量が得られる領域である。

【００７１】この定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル１８に対する
電流供給を制御することで所定の温度が維持されるよう
に温調される。図４の温度センサ２６は定着ベルト１０
の温度を検知するサーミスタ等であり、本例においては
温度センサ２６で測定した定着ベルト１０の温度情報を
もとに定着ニップ部Ｎの温度を制御するようにしてい
る。

【００７２】加圧部材としての加圧ローラ３０は、芯金
３０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被
覆させたシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の
耐熱性・弾性材層３０ｂとで構成されており、芯金３０
ａの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に回転自
由に軸受け保持させて配設してある。

【００７３】加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャ
ーシ側のバネ受け部材（不図示）との間にそれぞれ加圧
バネ（不図示）を縮設することで、加圧用構成ステイ２
２に押し下げ力を作用させている。これにより、ベルト
ガイド部材１６ａの下面に配設した摺動板４０の下面と
加圧ローラ３０の上面とが定着ベルト１０を挟んで圧接
して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。なお、ベル
トガイド部材１６としては、耐熱フェノール樹脂、ＬＣ
Ｐ（液晶ポリエステル）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレン
スルフィド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケ
トン）樹脂等、耐熱性に優れた樹脂を用いることが好ま
しい。

【００７４】加圧ローラ３０は、駆動手段Ｍにより矢示
のように反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ
３０の回転駆動による加圧ローラ３０と定着ベルト１０
との摩擦力で定着ベルト１０に回転力が作用して、定着
ベルト１０が、その内面が定着ニップ部Ｎにおいて摺動
板４０の下面に摺動しながら、矢示のように時計方向に
加圧ローラ３０の回転速度にほぼ対応した周速度でベル
トガイド部材１６ａと１６ｂの外回りを回転する。

【００７５】こうして、加圧ローラ３０が回転駆動さ
れ、それに伴って定着ベルト１０が回転し、励磁回路２
７から励磁コイル１８への給電により上記のように定着
ベルト１０の電磁誘導発熱がなされ、定着ニップ部Ｎが
所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画
像形成手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成
された被記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎの定着ベルト１０
と加圧ローラ３０との間に画像面が上向き、すなわち定
着ベルト面に対向して導入される。そして、定着ニップ
部Ｎにおいて画像面が定着ベルト１０の外面に密着し、
定着ベルト１０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送され
ていく。この過程において、定着ベルト１０の電磁誘導
発熱によって加熱されて未定着トナー画像ｔが被記録材
Ｐ面に加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを
通過すると、回転定着ベルト１０の外面から分離して排
出搬送されていく。被記録材上の加熱定着トナー画像は
定着ニップ部Ｎを通過後、冷却して永久固着像となる。

【００７６】本例では定着装置にオフセット防止のため
のオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を含有
させていないトナーを使用した場合にはオイル塗布機構
を設けてもよい。また、低軟化物質を含有させたトナー
を使用した場合にもオイル塗布や冷却分離をおこなって
もよい。

【００７７】また、加圧部材３０はローラ体に限らず、
回動フィルム型等他の形態の部材にすることもできる。
また、加圧部材３０側からも被記録材に熱エネルギーを
供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘導加熱等の
発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調する装置構成
にすることもできる。

【００７８】（第２の実施形態例）加熱体としてセラミ
ックヒータを用いたベルト加熱方式の定着装置において
も本発明の定着ベルトを好ましく用いることができる。

【００７９】図７は本例における像加熱定着装置１００
の横断面模型図の一例である。本例において像加熱定着
装置１００は加熱体としてセラミックヒータを用いたベ
ルト加熱方式の装置であり、定着ベルト１０は前述の本
発明のものである。

【００８０】ベルトガイド１６ｃは耐熱性・断熱性のベ
ルトガイドである。加熱体としてのセラミックヒータ１
２は、ベルトガイド１６ｃの下面のほぼ中央部にガイド
長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して固定支持さ
せてある。そして、円筒状もしくはエンドレス状の本発
明の定着ベルト１０はベルトガイド１６ｃにルーズに外
嵌させてある。

【００８１】加圧用剛性ステイ２２はベルトガイド１６
ｃの内側に挿通してある。

【００８２】加圧部材３０は、本例では弾性加圧ローラ
である。この加圧部材３０は、芯金３０ａにシリコーン
ゴム等の弾性層３０ｂを設けて硬度を下げたもので、芯
金３０ａの両端部を装置の不図示の手前側と奥側のシャ
ーシー側板との間に回転自由に軸受け保持させて配設し
てある。弾性加圧ローラは、表面性を向上させるため
に、さらに外周に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
ッ素樹脂層を設けてもよい。

【００８３】定着ニップ部Ｎを形成するための加圧手段
および定着フィルム端部の保持手段については第１の実
施形態例と同様の構成をとる。

【００８４】加圧ローラ３０は、駆動手段Ｍにより矢示
のように反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ
３０の回転駆動による加圧ローラ３０と定着ベルト１０
との外面との摩擦力で定着ベルト１０に回転力が作用し
て、定着ベルト１０はその内面が定着ニップ部Ｎにおい
てセラミックヒータ１２の下面に密着して摺動しなが
ら、矢示のように時計方向に加圧ローラ３０の回転周速
度にほぼ対応した周速度でベルトガイド１６ｃの外回り
に回転する（加圧ローラ駆動方式）。

【００８５】プリントスタート信号に基づいて加圧ロー
ラ３０の回転が開始され、またセラミックヒータ１２の
ヒートアップが開始される。加圧ローラ３０の回転によ
る定着ベルト１０の回転周速度が定常化し、セラミック
ヒータ１２の温度が所定温度に立ち上がった状態におい
て、定着ニップ部Ｎの定着ベルト１０と加圧ローラ３０
との間に被加熱材としてのトナー画像ｔを担持させた被
記録材Ｐがトナー画像担持面側を定着ベルト１０側にし
て導入される。そして、被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎに
おいて定着ベルト１０を介してセラミックヒータ１２の
下面に密着し、定着ベルト１０と一緒に定着ニップ部Ｎ
を移動通過していく。その移動通過過程において、セラ
ミックヒータ１２の熱が定着ベルト１０を介して被記録
材Ｐに付与され、トナー画像ｔが被記録材Ｐ面に加熱定
着される。定着ニップ部Ｎを通過した被記録材Ｐは定着
ベルト１０の外面から分離して搬送される。

【００８６】加熱体としてのセラミックヒータ１２は、
定着ベルト１０・被記録材Ｐの移動方向に直交する方向
を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。チッ
化アルミニウム等でできたヒータ基板１２ａと、このヒ
ータ基板１２ａの表面にその長手に沿って設けた発熱層
１２ｂ、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）等の電気
抵抗材料を約１０μｍ、幅１〜５ｍｍにスクリーン印刷
等により塗工して設けた発熱層１２ｂと、さらにその上
に設けたガラスやフッ素樹脂等の保護層１２ｃを基本構
成とするものである。なお、用いるセラミックヒータは
このようなものに限定されるわけではない。

【００８７】そして、セラミックヒータ１２の発熱層１
２ｂの両端間に通電されることで発熱層１２ｂは発熱
し、ヒータ１２が急速に昇温する。そのヒータ温度が温
度センサ（不図示）に検知され、ヒータ温度が所定の温
度に維持されるように制御回路（不図示）で発熱層１２
ｂに対する通電が制御されてヒータ１２は温調管理され
る。

【００８８】セラミックヒータ１２は、ベルトガイド１
６ｃの下面のほぼ中央部にガイド長手に沿って形成具備
させた溝部に、保護層１２ｃ側を上向きに嵌入して固定
支持させてある。定着ベルト１０と接触する定着ニップ
部Ｎには、このセラミックヒータ１２の摺動部材４０の
面と定着ベルト１０の内面が相互接触摺動する。

【００８９】また、セラミックヒータのかわりに鉄板等
の強磁性体金属板を設け、第１の実施形態例で用いた電
磁誘導によって前記強磁性体金属板を発熱させて、ヒー
タとして用いることもできる。

【００９０】また、加圧部材３０はローラ体に限らず、
回動フィルム型等他の形態の部材にすることもできる。
また、加圧部材３０側からも被記録材に熱エネルギーを
供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘導加熱等の
発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調する装置構成
にすることもできる。

【００９１】（その他の実施形態例）像加熱定着装置の
装置構成は上記のような実施形態例の加圧ローラ駆動方
式に限られるものではない。

【００９２】その他にも、例えば、図８のように、ベル
トガイド１６と駆動ローラ３１とテンションローラ３２
との間に本発明の定着ベルト１０を懸回張設し、ベルト
ガイド１６の下面部と加圧部材としての加圧ローラ３０
とを定着ベルト１０に挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎ
を形成させ、定着ベルト１０を駆動ローラ３１によって
回転駆動させる装置構成にすることもできる。この場
合、加圧ローラ３０は従動回転ローラである。

【００９３】また、この場合も加圧部材３０はローラ体
に限らず、回動フィルム型等他の形態の部材にすること
もできる。また、加圧部材３０側からも被記録材に熱エ
ネルギーを供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘
導加熱等の発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調す
る装置構成にすることもできる。

【００９４】本発明の像加熱装置は、画像加熱定着装置
としてに限らず、画像を担持した被記録材を加熱してつ
や等の表面性を改質する像加熱装置や、仮定着する像加
熱装置として使用できる。その他、被加熱材の加熱乾燥
装置、加熱ラミネート装置等、広く被加熱材を加熱処理
する手段・装置として使用できる。

【００９５】

【実施例】[実験例１]金属層１として内径３４ｍｍ、厚
み５０μｍの表１に示すニッケル電鋳無端ベルトを選
び、弾性層２として厚み３００μｍのシリコーンゴム、
離型層３として厚み３０μｍのＰＦＡチューブを各々プ
ライマーを介して積層し、さらに摺動層４として厚み１
５μｍのポリイミド樹脂層を積層して各種定着ベルトを
作成した。

【００９６】まず、電解浴として、スルファミン酸ニッ
ケル四水塩４５０g／l、塩化ニッケル１０g／l、硼酸４
０g／lなる水溶液浴を作り、次に必要量のピット防止剤
を加えた後、光沢剤としてサッカリン、2-ブチン-1,4-
ジオールを下記表１に示す量添加した。さらに、その他
の添加剤としてスルファミン酸マンガン水溶液（50重量
％）、塩化コバルト水溶液（50重量％）を下記表１に示
す量添加し、活性炭を充填した容器でろ過しながら、低
電流で電解精製を行なった。得られた各種ニッケル電解
浴を用い、ステンレス鋼製の母型を陰極として、同じく
下記表１に示す各種電解浴温度、陰極電流密度でニッケ
ル電鋳を行ない、内径３４ｍｍ、厚み５０μｍのニッケ
ル電鋳を成膜した。そして、このニッケル電鋳を母型か
ら取り外し、金属層とした。

【００９７】

【表１】

【００９８】得られたニッケル電鋳の結晶配向比I₍₂₀₀₎
/I₍₁₁₁₎は、理学電機株式会社製Ｘ線回折装置ＲＡＤ‐
３Ｒ型を用い、広角Ｘ線散乱回折法により（２００）面
（ｄ値＝１.７６１９Å）と（１１１）面（ｄ値＝２.０
３４５Å）のＸ線回折強度を測定し、その比率から求め
た。

【００９９】ニッケル電鋳中のイオウ、マンガン、コバ
ルトの含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（Ｉ
ＣＰ−ＡＥＳ）により分析定量した。誘導結合プラズマ
発光分光分析法は、熱的に励起された原子（またはイオ
ン）が低エネルギー準位に戻るときに放出される光子の
波長に相当する発光線の強度を測定して、元素の定量を
行うものである。

【０１００】ニッケル電鋳中のカーボンの含有量は、燃
焼−赤外線吸収法により定量した。燃焼−赤外線吸収法
は、試料を磁性るつぼに入れ、助燃剤を加え、酸素気流
中で高周波誘導加熱または電気抵抗加熱を行って燃焼さ
せ、十分に酸化して試料中のＣをＣＯ₂とし、燃焼ガス
を赤外線検出を通してＣＯ₂による赤外線の吸収量を測
定し、標準試料による測定値と比較することにより、Ｃ
の定量を行うものである。

【０１０１】その結果を表２に示す。

【０１０２】比較例７、８を除いて所定のニッケル電鋳
ベルトが得られた。比較例７では脱型時に変形が生じ、
試験に供することができなかった。これは仕上がりの硬
度が低く、剛性不足による。比較例８では仕上がりの膜
厚分布が不均一となり、試験に供することができなかっ
た。これは内部応力が大きく、結晶成長時に母型との間
に浮きが生じたことによる。

【０１０３】次に、この金属層に、あらかじめプライマ
ー（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製ＤＹ３５‐
０５１）をスプレーにより塗布し、１５０℃で３０分間
乾燥させて、プライマー層を形成した。その厚みは５μ
ｍだった。

【０１０４】次にＰＦＡチューブ内面に同様にしてプラ
イマー層を形成し、ＰＦＡチューブの外径とほぼ同内径
の円筒状金型に、上記金属層と共に同軸上に装着し,チ
ューブと金属層間に液状シリコーンゴム（東レ・ダウコ
ーニング・シリコーン社製：ＤＹ３２‐５６１Ａ／Ｂ）
を注入、２００℃で３０分間温風循環炉内で加熱した。
ゴムの硬化及び各層接着が同時に行われ、金属層上に弾
性層２として厚さ３００μｍのシリコーンゴム、離型層
３として厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが積層された。

【０１０５】また、金属層の逆の面にはポリイミドワニ
ス（宇部興産製 Ｕ-ワニスＳ）をコートし、２１０℃
で1時間温風循環炉内で乾燥硬化し、摺動層４として厚
さ１５μｍのポリイミド樹脂層を積層した。

【０１０６】そして、このようにして作成した定着ベル
トを図４のような電磁誘導加熱方式の像加熱定着１００
装着し、空回転耐久テストに供した。その結果を表２に
示す。

【０１０７】（空回転耐久テスト）２２０℃に温調しな
がら、所定の加圧力で加圧ローラを定着ベルトに押し付
け、定着ベルトを加圧ローラに従動回転させた。加圧ロ
ーラは、肉厚３ｍｍシリコーン層に３０μｍのPFAチュ
ーブを被覆した外径３０ｍｍのゴムローラを用いた。本
実験例では、加圧力は２００Ｎ、定着ニップは８ｍｍ×
２３０ｍｍであり、定着ベルトの表面速度は１００ｍｍ
／ｓｅｃとなる条件に定めた。各定着ベルトをそれぞれ
上記回転試験に供し、ベルトの亀裂・破断の発生するま
での時間を耐久時間とした。

【０１０８】

【表２】

【０１０９】結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以上、マイ
クロビッカース硬度が２８０〜４５０の範囲の本発明の
定着ベルトを用いた場合、耐久時間はいずれも３００時
間を超えた。また、このうち、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I
₍₁₁₁₎が８以上、マイクロビッカース硬度が３３０〜４
２０の本発明の定着ベルトは、いずれも耐久時間が４０
０時間を超えた。それに対し、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I
₍₁₁₁₎が３未満の比較例の定着ベルトを用いた場合、耐
久時間が２００時間を超えるものはなかった。結晶配向
比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が８以上であり、イオウの含有率が０.
０２質量％以下、イオウの含有量に対するマンガンの含
有量比（質量比）が３〜１０、イオウの含有量に対する
コバルトの含有量比（質量比）が１以下である本発明の
定着ベルトに関しては、いずれも６００時間を超える耐
久性を有していることが確認された。

【０１１０】[実験例２]さらに、実験例１で用いた上記
定着装置をキヤノン製フルカラーＬＢＰ ＬＡＳＥＲ
ＳＨＯＴ『ＬＢＰ−２０４０』に搭載し、画出して耐久
テストを行った。加圧力は２００Ｎ、定着ニップは８ｍ
ｍ×２３０ｍｍであり、定着温度は２００℃、プロセス
スピードは１００ｍｍ／secに設定した。 [実施例１]
〜 [実施例８] の定着ベルトを用いたものはトラブルな
く１０万枚画出し、耐久テストを終了した。また、[実
施例９] 〜 [実施例１０] の定着ベルトを用いたものは
トラブルなく７万枚画出し、耐久テストを終了した。そ
れに対して、[比較例１]の定着ベルトを用いたものは１
万枚、[比較例２] の定着ベルトを用いたものは３万枚
でそれぞれ定着ベルトの破壊により通紙不可能となっ
た。

【０１１１】[実験例３]本発明の定着ベルトを図７のよ
うな加熱体としてセラミックヒータを用いたベルト加熱
方式の装置（定着装置１００）に装着し、空回転耐久テ
ストに供したところ、十分な耐熱耐久性を確認できた。

【０１１２】

【発明の効果】本発明により、小熱容量の加熱体を利用
して低エネルギー加熱を可能とした像加熱装置におい
て、耐久性、特に高温時の耐久性に優れた定着ベルト、
および、高耐久性で信頼性の高い像加熱装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着ベルトの層構成模型図の一例であ
る。

【図２】本発明の定着ベルトの層構成摸型図の一例であ
る。

【図３】発熱層深さと電磁波強度との関係を示す図であ
る。

【図４】第１の実施形態例に用いた像加熱装置の概略構
成図である。

【図５】第１の実施形態例に用いた像加熱装置の磁場発
生手段模型図である。

【図６】第１の実施形態例に用いた像加熱装置の磁場発
生手段と発熱量Ｑの関係を示す図である。

【図７】第２の実施形態例に用いた像加熱装置の概略構
成図である。

【図８】その他の実施形態例に用いた像加熱装置の概略
構成図である。

【符号の説明】

１，１’ 発熱層（金属層） ２ 弾性層 ３，３’ 離型層 ４，４’ 摺動層 １０，１０’ 定着ベルト １２ セラミックヒータ １６ ベルトガイド １７ 磁性コア １８ 励磁コイル １９ 絶縁部材 ２２ 加圧用剛性ステイ ２３ａ，２３ｂ 定着ベルト端部の規制・保持用フラン
ジ部材 ２６ 温度検知素子（サーミスタ） ２７ 励磁回路 ３０ 加圧部材（加圧ローラ） ３１ 駆動ローラ ３２ テンションローラ ４０ 摺動板 Ｎ 定着ニップ部 ｔ トナー画像 Ｐ 被記録材 Ｃ 磁束 １００ 像加熱定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 浩二 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 岸野 一夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 矢野 秀幸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 雅博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA23 AA32 BA11 BA25 BA32 BB18 BB29 BB34 BE06 CA07 CA30 CA44

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも離型層とニッケル電鋳の金属
   層とを有する定着ベルトであって、前記ニッケル電鋳
   は、結晶配向比I₍₂₀₀₎/I₍₁₁₁₎が３以上の（２００）面
   優先成長の結晶配向性を有し、マイクロビッカース硬度
   が２８０〜４５０であることを特徴とする定着ベルト。
2. 【請求項２】 前記ニッケル電鋳は、結晶配向比I₍₂₀₀₎
   /I₍₁₁₁₎が８以上の（２００）面優先成長の結晶配向性
   を有することを特徴とする請求項１に記載の定着ベル
   ト。
3. 【請求項３】 前記ニッケル電鋳のマイクロビッカース
   硬度が３３０〜４２０であることを特徴とする請求項１
   に記載の定着ベルト。
4. 【請求項４】 前記ニッケル電鋳のイオウの含有量が、
   ０．０３質量％以下であり、前記ニッケル電鋳のカーボ
   ン元素の含有量が、イオウの含有量の２質量倍以上であ
   り、かつ、０．０８質量％以下である請求項１に記載の
   定着ベルト。
5. 【請求項５】 前記ニッケル電鋳のイオウの含有量が、
   ０．０００１質量％以上である請求項４に記載の定着ベ
   ルト。
6. 【請求項６】 前記ニッケル電鋳のイオウの含有量が、
   ０．００１質量％以上である請求項４に記載の定着ベル
   ト。
7. 【請求項７】 前記ニッケル電鋳のマンガンの含有量
   が、イオウの含有量の０.２〜１０質量倍である請求項
   ４に記載の定着ベルト。
8. 【請求項８】 前記ニッケル電鋳のコバルトの含有量
   が、イオウの含有量の０.１〜５質量倍である請求項４
   に記載の定着ベルト。
9. 【請求項９】 前記離型層と前記金属層との間に弾性層
   を有する請求項１に記載の定着ベルト。
10. 【請求項１０】 前記弾性層がシリコーンゴム、フッ素
    ゴムまたはフルオロシリコーンゴムのいずれかである請
    求項９に記載の定着ベルト。
11. 【請求項１１】 定着ベルトと、この定着ベルトを介し
    て互いに圧接する一対の圧接部材とを有し、前記定着ベ
    ルトの内面は前記圧接部材の一方と摺動し、前記定着ベ
    ルトからの熱により記録材上の画像を加熱定着する像加
    熱定着装置であって、前記定着ベルトは請求項１〜１０
    のいずれかに記載の定着ベルトであることを特徴とする
    像加熱定着装置。
12. 【請求項１２】 磁束を発生する磁束発生手段を有し、
    前記磁束発生手段により発生する磁束により前記定着ベ
    ルトが発熱して記録材上の画像を加熱定着する請求項１
    １に記載の像加熱定着装置。
13. 【請求項１３】 前記定着ベルトと摺動する圧接部材が
    加熱体であり、前記定着ベルトを介した前記加熱体から
    の熱により記録材上の画像を加熱定着する請求項１１に
    記載の像加熱定着装置。