JP5880197B2 - 定着ベルト、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着ベルト、定着装置および画像形成装置に関する。

近年、電磁誘導加熱方式により定着ベルトを加熱して定着を行う画像形成装置用の定着装置が提案されている。
例えば特許文献１には、磁界が印加された際に発生する渦電流により発熱する金属発熱層を含み、記録媒体の表面に形成された未定着トナー像を加熱し圧力をかけることにより定着する定着ベルトにおいて、前記金属発熱層の前記記録媒体が位置する側と反対側の面に設けられた耐熱性樹脂からなる保護層と、前記金属発熱層の前記記録媒体が位置する側の面に設けられた金属保護層とを含み、且つ、前記金属発熱層の固有抵抗（Ω・ｃｍ）と前記金属保護層の固有抵抗（Ω・ｃｍ）とが特定の条件を満たす定着ベルトが開示されている。

また、近年では薄膜の金属の層を積層した、いわゆる金属ナノ多層膜を形成する方法についての提案がなされており、例えば特許文献２には、２つの環状部の間が複数の柱部で連結されてポケットが形成されている冷間圧延鋼製の環状の本体部の表面上に、電気めっき法によって隣接する層が互いに異なった金属または合金からなるよう積層して多層膜を形成する方法が開示されている。

特開２００６−０７１９９８号公報 特開２００７−１２０７３４号公報

本発明の目的は、金属発熱層の破壊が抑制された定着ベルトを提供することにある。

上記課題は以下の本発明によって解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
少なくとも基層と、
電磁誘導発熱する金属発熱層と、
平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜と、
をこの順に有する定着ベルトである。

請求項２に係る発明は、
前記第一の金属層が磁性を有する金属を含有し、且つ前記第二の金属層が非磁性の金属を含有する請求項１に記載の定着ベルトである。

請求項３に係る発明は、
請求項１に記載の定着ベルトと、
該定着ベルトの外周面を加圧すると共に、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、
前記定着ベルトの前記金属発熱層を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導発熱装置と、
を有する定着装置である。

請求項４に係る発明は、
像保持体と、
該像保持体表面を帯電させる帯電装置と、
前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成装置と、
前記潜像をトナーにより現像させトナー像を形成させる現像装置と、
前記トナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、
前記トナー像を記録媒体に定着させる請求項３に記載の定着装置と、
を有する画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜を金属発熱層上に有しない場合に比べ、金属発熱層の破壊が抑制された定着ベルトが提供される。

請求項２に係る発明によれば、第一の金属層が磁性を有する金属を含有し且つ第二の金属層が非磁性の金属を含有するとの要件を満たさない場合に比べ、発熱効率が向上した定着ベルトが提供される。

請求項３に係る発明によれば、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜を金属発熱層上に有する定着ベルトを備えない場合に比べ、長寿命化が図られた定着装置が提供される。

請求項４に係る発明によれば、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜を金属発熱層上に有する定着ベルトを備えない場合に比べ、長寿命化が図られた画像形成装置が提供される。

本実施形態に係る定着ベルトを示す概略側面図である。 本実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

［定着ベルト］
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る定着ベルトは、少なくとも基層と、電磁誘導発熱する金属発熱層と、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜と、をこの順に有する。

従来、電磁誘導によって発熱を行う定着ベルトにおいては、基層上に設けられた銅等からなる金属発熱層の上に、該発熱層よりも固有抵抗の大きい金属保護層（例えば厚さ２μｍ以上２０μｍ以下程度のニッケル保護層）を１層設けた構成が採用されていた。
尚、電磁誘導発熱方式の定着ベルトを用いた定着装置では、効率的に定着を行う観点で定着ベルトと対向部材（例えば図２に示す加圧ロール１１）とがニップを形成し、且つ記録媒体の剥離性を確保する観点で前記ニップの末端において定着ベルトが屈曲する屈曲部が形成される。そのため、定着の動作を繰返すことで定着ベルトには繰り返し屈曲負荷がかかり、前記の通り１層からなる金属保護層を設けた場合であっても、屈曲負荷による疲労破壊が発生し、金属発熱層に破壊が生じることがあった。

これに対し本実施形態に係る発明は、金属発熱層上の保護層として、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層と平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜を有しており、これにより定着の動作の繰返しによる屈曲負荷がかかっても疲労破壊が抑制され、金属発熱層での亀裂の発生が抑制される。
この効果が得られるメカニズムは、必ずしも明確ではないものの以下のように推察される。平均厚さが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の異種金属の層を積層することにより、各層の金属の結晶構造が微細になって結晶粒界の面積が増加し、金属材料の強度は結晶粒径の１／２乗に反比例して上昇する（Ｈａｌｌ−Ｐｅｔｃｈ則）ことから、転移が妨げられ１層の金属層からなる保護層に比べ、高弾性であり且つ高強度の層となり、屈曲負荷がかかっても疲労破壊が抑制されものと考えられる。
また、上記金属多層膜における金属結晶は微細な結晶構造であるため、固有抵抗も高くなる。

−磁性金属と非磁性金属との積層−
また、本実施形態においては、前記金属多層膜における第一の金属層が磁性を有する金属を含有し、且つ第二の金属層が非磁性の金属を含有することが好ましい。尚、磁性を有する金属とはいわゆる「強磁性体」を指し、一方非磁性の金属とはいわゆる「反磁性体」を指す。

金属多層膜を、磁性を有する金属の層（第一の金属層）と非磁性の金属の層（第二の金属層）とが交互に積層された膜とすることで、定着ベルトの発熱効率が向上され、つまり定着装置における消費電力が低減される。
これは、磁性金属と非磁性金属との組合せとすることにより、金属多層膜の膜厚方向に磁化異方性を有するようになるため、金属発熱層に磁束が効率よく伝わり、発熱効率が向上されるためと推察される。

−定着ベルトの構成−
以下、図面を参照して本実施形態に係る定着ベルの構成を説明する。

図１は、本実施形態に係る定着ベルトを示す概略断面図である。
本実施形態に係るベルト１０は、図１に示すごとく、内周面側から外周面側に向けて、基層１０Ａと、金属下地層１０Ｂと、金属発熱層１０Ｃと、金属多層膜からなる金属保護層１０Ｄと、弾性層１０Ｅと、離型層１０Ｆと、がこの順に積層されている。
但し、図１においては上記の構成を示すが本実施形態に係る定着ベルトはこの形態に限定されず、少なくとも基層と金属発熱層と金属多層膜とを有していればよい。従って、図１に示す構成のうち、金属下地層１０Ｂがない構成や、弾性層１０Ｅがない構成、離型層１０Ｆがない構成であってもよい。

（基層）
基層１０Ａは、金属発熱層１０Ｃが発熱した状態でも物性低下が抑制され、強度が維持される管状の層である。

基層１０Ａは、例えば、耐熱性の樹脂を主成分として構成される。なお、「主成分」とは、質量比で５０％以上であることを意味し、以下も同義である。
耐熱性の樹脂としては、例えば、ポリイミド、芳香族ポリアミド、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、およびポリイミドアミド等が挙げられる。これらの中でも、ポリイミドがよい。
また、例えば、耐熱性の樹脂は発泡体であってもよく、これにより基層１０Ａ断熱効果を向上させてもよい。

基層１０Ａには、例えば、断熱効果のあるフィラーを添加してもよい。

基層１０Ａの弾性率は、定着ベルト１０の繰り返しの搬送を実現する剛性と柔軟性とを両立させる観点から、例えば、１００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上３０００ｋｇｆ／ｍｍ^２以下の範囲がよく、望ましくは２００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上２０００ｋｇｆ／ｍｍ^２以下の範囲である。

基層１０Ａの厚さとしては、定着ベルト１０の渡る繰り返しの搬送を実現する剛性と柔軟性とを両立させる観点から、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲がよく、望ましくは３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲である。

（金属下地層）
金属下地層１０Ｂは、例えば、基層１０Ａの外周面に金属発熱層１０Ｃを形成するために設ける層である。金属発熱層１０Ｃは、コスト等の観点から電解めっき法により形成されることが多く、基層１０Ａに直接電解めっきを行うことは困難であり、金属発熱層１０Ｃを形成するために、金属下地層１０Ｂが必要となる。

ここで、金属下地層１０Ｂは、無電解めっき層で構成させる。無電解めっき層としては、例えば、無電解ニッケルめっき層、無電解銅めっき層、無電解錫めっき層、無電解金めっき層、無電解ニッケル−タンタルめっき層等が挙げられ、無電解ニッケルめっき層が好適である。

金属下地層１０Ｂの厚さは、例えば、ベルト１０の柔軟性を損なわない厚さとし、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲がよい。

（金属発熱層）
金属発熱層１０Ｃは、例えば、磁界により渦電流を発生させることで発熱する機能を有する層であり、電磁誘導作用を生ずる金属で構成される。
電磁誘導作用を生ずる金属としては、例えば、単一金属（ニッケル、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、クロム、錫、亜鉛等）、または２種類以上の金属からなる合金（スチール等）から選択される。
これらの中でも、コスト、発熱性能、および加工性を考慮すると、金属としては、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、クロムが適しており、特に、銅または銅を主成分とする合金が望ましい。
金属発熱層１０Ｃは、周知の方法、例えば電解めっき処理を施すことで形成される。

金属発熱層１０Ｃの厚さは、その材質によって適切な厚さは異なるが、例えば、銅を金属発熱層１０Ｃに用いる場合には、３μｍ以上５０μｍの範囲がよく、更には５μｍ以上３０μｍ以下がよりよく、７μｍ以上１５μｍ以下が更によい。

（金属保護層（金属多層膜））
本実施形態では金属保護層１０Ｄとして、平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜が設けられる。
つまり本実施形態における金属多層膜は、第一の金属層と第二の金属層とが積層された多層膜であり、薄膜の第一および第二の金属層を積層した多層膜とすることで優れた強度が得られ、疲労破壊が抑制されて金属発熱層での亀裂の発生が抑制される。

金属多層膜を構成する第一および第二の金属層の平均厚さが上記上限値を超える場合、優れた強度は得られず金属発熱層での亀裂の発生が抑制し得ない。一方下限値未満の場合、欠陥による影響や、経時により金属拡散の影響で面内の状態の均一性が不足するとの欠点がある。
尚、第一および第二の金属層の平均厚さは、更に１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましい。

上記第一および第二の金属層の平均厚さは、以下の方法により測定される。まず、公知の方法により膜厚方向に平行な断面試験片を作製し、電子顕微鏡を用いて元素マッピングを行うことにより測定する。

また、金属多層膜の平均総厚さ、つまり金属保護層１０Ｄの平均厚さは３μｍ以上１５μｍ以下の範囲であり、更に３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以上７μｍ以下であることがより好ましい。
金属多層膜の平均総厚さが上記上限値を超える場合、金属の総厚が増加することにより、屈曲時に金属層表面の歪が大きくなる影響で疲労破壊耐性が低下したり、熱容量が大きくなることにより加熱による温度上昇速度が低下してしまうとの欠点がある。一方下限値未満の場合、亀裂抑制の効果の発現が不十分となるとの欠点がある。

尚、金属多層膜の平均総厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計（（株）フィッシャー・インストルメンツ製）により測定され、金属多層膜について任意の１５箇所を測定しその平均値として算出される。本明細書に記載の数値は該方法によって測定したものである。

上記金属多層膜を構成する第一および第二の金属層には異なる金属が含まれる。ここで異なる金属とは、単体の金属であって種類の異なる２種の金属の組合せや、単体金属と合金との組合せ、含まれる金属の種類が異なる２種の合金の組合せのほか、同種の金属を含む合金であってその含有比率が異なる２種の合金の組合せも含まれる。

第一および第二の金属層に含まれる金属の例としては、例えば、ニッケル，コバルト，ニッケル−コバルト合金，ニッケル−リン合金，銅，銀，金，ニッケル−ボロン合金，ニッケル−タングステン合金，ニッケル−銅合金，鉄，鉄−ニッケル合金等が挙げられる。

第一の金属層に含まれる金属と第二の金属層に含まれる金属との組合せとしては、例えば以下のものが好適な組合せとして挙げられる。
(1)銅とニッケルとの組合せ
(2)無電解めっきで形成したニッケル−リン合金と
電解めっきで形成したニッケル−リン合金との組合せ
(3)銅とコバルトとの組合せ
(4)銅とニッケル−コバルト合金との組合せ
(5)銀とニッケルとの組合せ
(6)銅と無電解めっきで形成したニッケル−ボロン合金との組合せ
(7)銅と鉄との組合せ
(8)銅と鉄−ニッケル合金との組合せ

尚、第一の金属層に含まれる金属が磁性を有する金属（強磁性体）であり、且つ第二の金属層に含まれる金属が非磁性の金属（反磁性体）であることが、定着ベルトの発熱効率を向上させる観点から好ましい。
磁性を有する金属としては、ニッケル，コバルト，ニッケル−コバルト合金，ニッケル−ボロン合金，電解めっきで形成したニッケル−リン合金，鉄、鉄−ニッケル合金等が挙げられる。
一方、非磁性の金属としては、銅，銀，無電解めっきで形成したニッケル−リン合金，ニッケル−タングステン合金、ニッケル−銅合金等が挙げられる。

尚、電解めっきで形成したニッケル−リン合金は、めっき処理の際にリンの析出量が少なくなりめっき層中におけるニッケルの含有量が増えるため結晶性で磁性を有する金属となり、一方無電解めっきで形成したニッケル−リン合金は、めっき処理の際にリンの析出量が多くなりめっき層中におけるリンの含有量が増えるため非晶性で非磁性の金属となる。

これらの中でも第一の金属層に含まれる金属と第二の金属層に含まれる金属との組合せとしては、特に前記(1)および(2)の金属の組合せが好ましい。

また、上記においては第一の金属層と第二の金属層との２種の金属層が交互に積層された金属多層膜の態様について説明したが、本実施形態における金属多層膜は、３種以上の金属層を積層してなる態様であってもよい。

・金属多層膜の形成方法
ここで、金属多層膜を形成する方法について、ニッケル層と銅層とを積層した金属多層膜を例にして説明する。
ニッケルイオンと銅イオンとを含むめっき液を準備し、該めっき液に接触するよう、金属発熱層１０Ｃ等を形成済みの基層１０Ａを陰極として配置する。次に、該陰極に対し該めっき液を介して対向配置される陽極を配置し、該陰極と該陽極の電極間の電位差が、銅およびニッケルそれぞれが析出するのに適切な値となるよう電圧を印加する。詳細には、ニッケルは銅よりもイオン化傾向が大きくめっき液中に留まりやすいことを利用し、電位が定められた２段階になるよう電極間に電圧を印加することで、電位差が小さい場合に、銅を析出させて銅層を形成し、電位差が大きい場合に、ニッケルを析出させてニッケル層を形成するよう調整する。こうして、電解めっき法により、ニッケル層と銅層とを積層した金属多層膜が形成される。

また、無電解めっきで形成したニッケル−リン合金と電解めっきで形成したニッケル−リン合金とを積層した金属多層膜の形成方法についても説明する。
ニッケルイオンと次亜リン酸とを含むめっき液を準備し、該めっき液に接触するよう、金属発熱層１０Ｃ等を形成済みの基層１０Ａを陰極として配置する。次に、該陰極に対し該めっき液を介して対向配置される陽極を配置し、該陰極と該陽極の電極間の電位差が、ニッケルが析出するのに適切な値となるよう電圧を一定時間印加することにより、リンの含有量が少ないニッケル−リン合金層を形成する。その後、電位差を無くした状態を維持し、次亜リン酸を還元剤とする無電解ニッケル−リンめっきにより、リンの含有量が多く、非晶質のニッケル−リン合金層を形成する。この操作を繰返すことにより、無電解めっきで形成したニッケル−リン合金と電解めっきで形成したニッケル−リン合金とを積層した金属多層膜が形成される。

（弾性層）
弾性層１０Ｅは、記録媒体上のトナー像の凹凸に追従して、定着ベルト１０の表面がトナー像に密着する役割を担う層である。

弾性層１０Ｅは、例えば、１００Ｐａの外力印加により変形させても、もとの形状に復元する材料から構成されることがよい。本材料としては、公知の弾性材料が挙げられ、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性のゴムが挙げられ、具体的には、東レダウコーニングシリコーン社製の液状シリコーンゴムＳＥ６７４４、ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ ｅｌａｓｔｍｅｒｓ社製のバイトンＢ−２０２等が挙げられる。

弾性層１０Ｅの厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲がよく、望ましくは０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

（離型層）
離型層１０Ｆは、加熱定着用ベルトとして未定着のトナー像を溶融状態として記録媒体に固着させる際に、溶融状態のトナーが定着ベルト１０に固着することを防ぐ役割を担う層である。離型層１０Ｆは、必要に応じて設けられる。

離型層１０Ｆは、例えば、フッ素系化合物を主成分として構成されることがよい。フッ素系化合物としては、例えば、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂などが挙げられる。

離型層１０Ｆの厚さは、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲がよく、望ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲である。

ここで、各層の膜厚の測定は、以下のようにして行われる。即ち、基層１０Ａ、弾性層１０Ｅ、離型層１０Ｆの膜厚は、渦電流式膜厚計（（株）フィッシャー・インストルメンツ製）により測定される。また、金属下地層１０Ｂ、金属発熱層１０Ｃ、および金属保護層１０Ｄの膜厚は、蛍光Ｘ線膜厚計（（株）フィッシャー・インストルメンツ製）により測定した。

［定着装置］
図２は、本実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る定着装置１００は、例えば、上記本実施形態に係る定着ベルト１０を備える電磁誘導方式の定着装置であり、図２に示すごとく、定着ベルト１０の一部を加圧するよう加圧ロール（加圧部材）１１が配置され、効率的に定着を行う観点で定着ベルト１０と加圧ロール１１との間に接触領域（ニップ）が形成され、定着ベルト１０は加圧ロール１１の周面に沿った形に湾曲している。また、記録媒体の剥離性を確保する観点で前記接触領域（ニップ）の末端において定着ベルトが屈曲する屈曲部が形成される。

加圧ロール１１は、基層１１Ａ上にシリコーンゴム等による弾性体層１１Ｂが形成され、さらに弾性体層１１Ｂ上にフッ素系化合物による離型層１１Ｃが形成されて構成されている。

定着ベルト１０の内側には、加圧ロール１１と対向する位置に対向部材１３が配置されている。対向部材１３は、金属、耐熱樹脂、耐熱ゴム等からなり、定着ベルト１０の内周面に接して局所的に圧力を高めるパッド１３Ｂと、パッド１３Ｂを支持する支持体１３Ａを有している。

定着ベルト１０を中心として加圧ロール１１（加圧部材の一例）と対向する位置には、電磁誘導コイル（励磁コイル）１２ａを内蔵した電磁誘導発熱装置１２が設けられている。電磁誘導発熱装置１２は、電磁誘導コイルに交流電流を印加することにより、発生する磁場を励磁回路で変化させ、定着ベルト１０の金属発熱層１０Ｃに渦電流を発生させる。この渦電流が金属発熱層１０Ｃの電気抵抗によって熱（ジュール熱）に変換され、結果的に定着ベルト１０の表面が発熱する。
なお、電磁誘導発熱装置１２の位置は図２に示す位置に限定されず、例えば、定着ベルト１０の接触領域に対して回転方向Ｂの上流側に設置されていてもよいし、定着ベルト１０の内側に設置されていてもよい。

本実施形態に係る定着装置１００では、不図示の駆動装置により定着ベルト１０の両端に配置されたギアに駆動力が伝達されることで、定着ベルト１０が矢印Ｂ方向に自己回転し、定着ベルト１０の回転に伴って加圧ロール１１は逆方向、すなわち矢印Ｃ方向に回転する。
未定着トナー像１４が形成された記録媒体１５は、矢印Ａ方向に、定着装置１００における定着ベルト１０と加圧ロール１１との接触領域（ニップ）に通され、未定着トナー像１４を溶融状態として圧力で記録媒体１５に定着させる。

［画像形成装置］
図３は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置２００は、図３に示すように、感光体（像保持体の一例）２０２、帯電装置２０４、レーザー露光装置（潜像形成装置の一例）２０６、ミラー２０８、現像装置２１０、中間転写体２１２、転写ロール（転写装置の一例）２１４、クリーニング装置２１６、除電装置２１８、定着装置１００、および給紙装置（給紙ユニット２２０、給紙ローラ２２２、レジストローラ２２４、および、記録媒体ガイド２２６）を備えている。

この画像形成装置２００で画像形成を行う場合、まず、感光体２０２に近接して設けられた非接触型の帯電装置２０４が、感光体２０２の表面を帯電させる。

帯電装置２０４により帯電した感光体２０２の表面に各色の画像情報（信号）に応じたレーザー光が、ミラー２０８を介してレーザー露光装置２０６より照射されて静電潜像が形成される。

現像装置２１０は、感光体２０２の表面に形成された潜像にトナーを付与することによりトナー像を形成する。現像装置２１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーをそれぞれ収容した各色の現像器（不図示）を備えており、現像装置２１０が矢印方向に回転することにより、感光体２０２の表面に形成されている潜像に各色のトナーを付与し、トナー像が形成される。

感光体２０２の表面に形成された各色のトナー像は、感光体２０２と中間転写体２１２との間に印加されたバイアス電圧により、感光体２０２と中間転写体２１２との接触部において、各色のトナー像毎に画像情報と一致するように中間転写体２１２の外周面に重ねて転写される。

中間転写体２１２は、外周面が感光体２０２の表面に接触し矢印Ｅ方向に回転する。
中間転写体２１２の周囲には、感光体２０２の他に、転写ロール２１４が設けられている。

カラーのトナー像が転写された中間転写体２１２は矢印Ｅ方向に回転する。中間転写体２１２上のトナー像は、転写ロール２１４と中間転写体２１２との接触部において、給紙装置によって接触部に矢印Ａ方向に搬送されてきた記録媒体１５の表面に転写される。

なお、中間転写体２１２と転写ロール２１４との接触部への給紙は、給紙ユニット２２０に収納された記録媒体が、給紙ユニット２２０に内蔵された不図示の記録媒体押し上げ手段により給紙ローラ２２２に接触する位置まで押し上げられ、その記録媒体１５が給紙ローラ２２２に接触した時点で、給紙ローラ２２２およびレジストローラ２２４が回転することにより記録媒体ガイド２２６に沿って矢印Ａ方向に搬送されることにより行われる。

記録媒体１５の表面に転写されたトナー像は、矢印Ａ方向に移動し、定着ベルト１０と加圧ロール１１との接触領域（ニップ）では、トナー像１４は溶融状態で記録媒体１５の表面に押圧され、記録媒体１５の表面に定着される。これにより、記録媒体の表面に定着した画像が形成される。

中間転写体２１２の表面にトナー像を転写した後の感光体２０２の表面はクリーニング装置２１６によって清掃される。
感光体２０２の表面はクリーニング装置２１６によって清掃された後、除電装置２１８によって除電される。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
・基層
液体ホーニング装置（不二精機製ＬＨ−８ＴＴＨｉＳ）を用い、管状のポリイミド（以降、ＰＩ）基材（径３０ｍｍ×幅Ｌ４００ｍｍ、膜厚６０μｍ）の表面を粗面化処理（表面粗さＲａ＝０．５μｍ以上１．０μｍ以下）した。
ホーニング条件は砥粒＃３２０、噴射圧０．３ＭＰａ、噴射距離１００ｍｍ、処理時間１．５分で実施した。
そして、粗面化されたＰＩ基材の表面の砥粒をイオン交換水にて洗い流した後、圧縮エアでＰＩ基材表面の水分を除去した。

・金属下地層
次に、ＰＩ基材をめっき治具に組み込み、無電解めっき処理により厚み０．５μｍの無電解銅めっき層（金属下地層）を形成した。

・金属発熱層
次に、無電解銅めっき層（金属下地層）を形成した後、めっき治具両端に電極をセットし、硫酸銅めっき液により電解めっき処理を施し、厚み１０μｍの電解銅めっき層（金属発熱層）を形成した。

・金属保護層（金属多層膜）
次いで、ニッケルイオンと銅イオンを含むめっき液に浸漬し、ニッケルイオンが析出しやすい高い電位と銅イオンが析出しやすい低い電位を定められた時間毎に切り替えることを繰り返し、厚さ２０ｎｍのニッケル層（第一の金属層）と厚さ２０ｎｍの銅層（第二の金属層）とが交互に積層された、総厚さ５μｍの金属多層膜を設けた。

・弾性層、離型層
次に、得られた無端ベルトの表面（外周面）に、スパイラルコート装置を用いてシリコンゴムを塗布（膜厚２００μｍ）し、一次加硫（１２０℃×２０ｍｉｎ）後、ＰＦＡチューブ（膜厚３０μｍ、内面接着層有り）を被覆し、接着焼成（２００℃×４ｈ）を実施した。こうして、無端ベルトの表面（外周面）に弾性層および離型層を順次形成し、定着ベルトを作製した。

−評価試験−
得られた定着ベルトを画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製、商品名：ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＶ Ｃ５５７０）の定着装置に装着し、定着ベルトの表面温度が１５０℃に維持されるよう投入電力を制御しながら通紙試験を行った。２５万枚の通紙毎に定着ベルトの金属発熱層における屈曲による疲労破壊の発生の有無を確認し、疲労破壊の発生が確認されるまで通紙試験を継続し、最高で１００万枚まで通紙試験を実施した。
また、上記通紙試験中における消費電力を測定した。

〔実施例２〕
実施例１における、金属保護層（金属多層膜）の形成を次に記すように変えた以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を実施した。
・金属保護層（金属多層膜）
ニッケルイオンと銅イオンを含むめっき液に浸漬し、ニッケルが析出しやすい高い電位と銅が析出しやすい低い電位を定められた時間毎に切り替えることを繰り返し、厚さ１００ｎｍのニッケル層（第一の金属層）と厚さ１００ｎｍの銅層（第二の金属層）とが交互に積層された、総厚さ７μｍの金属多層膜を設けた。

〔実施例３〕
実施例１における、金属保護層（金属多層膜）の形成を次に記すように変えた以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を実施した。
・金属保護層（金属多層膜）
ニッケルイオンと次亜リン酸を含むめっき液に浸漬し、ニッケルが析出する電位と電位差無しの状態を定められた時間毎に切り替えることを繰り返し、厚さ２０ｎｍの電解めっきで形成されたニッケル−リン合金層（第一の金属層）と厚さ２０ｎｍの無電解めっきで形成されたニッケル−リン合金層（第二の金属層）とが交互に積層された、総厚さ５μｍの金属多層膜を設けた。

〔実施例４〕
実施例１における、金属保護層（金属多層膜）の形成を次に記すように変えた以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を実施した。
・金属保護層（金属多層膜）
ニッケルイオンを含むめっき液に浸漬し、ニッケルが析出する電位を定められた時間印可した後に、別のめっき槽に準備した鉄イオンを含むめっき液に浸漬し鉄が析出する電位を定められた時間印可することを繰り返し、厚さ２０ｎｍのニッケル層（第一の金属層：磁性）と厚さ２０ｎｍの鉄層（第二の金属層：磁性）とが交互に積層された、総厚さ５μｍの金属多層膜を設けた。

〔比較例１〕
実施例１において、金属保護層として形成した金属多層膜に替えて、無電解ニッケルめっき処理による厚さ５μｍの無電解ニッケルめっき層（単層）を設けたこと以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を行った。

〔比較例２〕
実施例１での金属保護層（金属多層膜）の形成において、電位を切り替える時間を変更することで、厚さ１０００ｎｍのニッケル層と厚さ１０００ｎｍの銅層とが交互に積層された総厚さ５μｍの金属膜を形成したこと以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を行った。

〔比較例３〕
実施例１での金属保護層（金属多層膜）の形成において、電位を切り替える時間を変更することで、厚さ５００ｎｍのニッケル層と厚さ５００ｎｍの銅層とが交互に積層された総厚さ５μｍの金属膜を形成したこと以外は、実施例１に記載の方法により定着ベルトを作製し、評価試験を行った。

１０ 定着ベルト
１０Ａ 基層
１０Ｂ 金属下地層
１０Ｃ 金属発熱層
１０Ｄ 金属保護層
１０Ｅ 弾性層
１０Ｆ 離型層
１１ 加圧ロール
１１Ａ 基材
１１Ｂ 弾性体層
１１Ｃ 離型層
１２ 電磁誘導発熱装置
１３ 対向部材
１３Ａ 支持体
１３Ｂ パッド
１４ トナー像
１５ 記録媒体
１００ 定着装置
２００ 画像形成装置
２０２ 感光体
２０４ 帯電装置
２０６ 露光装置
２１０ 現像装置
２１２ 中間転写体
２１４ 転写ロール

Claims (4)

1. 少なくとも基層と、
   電磁誘導発熱する金属発熱層と、
   平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の第一の金属層、および平均厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり前記第一の金属層とは異なる金属を含む第二の金属層が積層された、平均総厚さ３μｍ以上１５μｍ以下の金属多層膜と、
   をこの順に有する定着ベルト。
2. 前記第一の金属層が磁性を有する金属を含有し、且つ前記第二の金属層が非磁性の金属を含有する請求項１に記載の定着ベルト。
3. 請求項１に記載の定着ベルトと、
   該定着ベルトの外周面を加圧すると共に、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、
   前記定着ベルトの前記金属発熱層を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導発熱装置と、
   を有する定着装置。
4. 像保持体と、
   該像保持体表面を帯電させる帯電装置と、
   前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成装置と、
   前記潜像をトナーにより現像させトナー像を形成させる現像装置と、
   前記トナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、
   前記トナー像を記録媒体に定着させる請求項３に記載の定着装置と、
   を有する画像形成装置。