JP7293829B2 - 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、定着部材、定着装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献１には、「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。」が開示されている。
特許文献２には、「少なくとも、離型層と、該離型層上に設けられた金属層と、を有する定着ベルトであって、該金属層がニッケルを有し、該金属層を構成する結晶の構造および粒径ならびに結晶面の配向性からなる群から選択された少なくとも一種を膜厚方向で変化させたことを特徴とする定着ベルト。」が開示されている。
特許文献３には、「ニッケル合金からなるスリーブ状の金属ベルトにおいて、結晶配向比（２００／１１１）が１．００以上の（２００）面優先成長の結晶配向性を有すると共に、１）原子半径が１．１６～１．４７Å、２）電気陰性度が１．５～１．９、３）熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、これら１）～３）の条件を満たすニッケル以外の元素を含有したニッケル合金であることを特徴とする金属ベルト。」が開示されている。
電磁誘導加熱方式の定着装置では、例えば、樹脂を含む基材層と金属層と弾性層とを有する定着部材を用い、電磁誘導装置によって前記金属層を加熱する。そして、加熱された定着部材と加圧部材とで、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を挟みこむことで、トナー像を記録媒体に定着させる。
上記電磁誘導加熱方式の定着装置では、省エネ等の観点から、電磁誘導装置による加熱を開始してから定着部材が目的の温度に達するまでの時間（以下「暖機運転時間」ともいう）を短縮することが望まれている。
上記電磁誘導加熱方式の定着装置では、省エネ等の観点から、電磁誘導装置による加熱を開始してから定着部材が目的の温度に達するまでの時間（以下「暖機運転時間」ともいう）を短縮することが望まれている。
本発明の課題は、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．０８超え、（２００）面の結晶配向指数が１．４２未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．６９超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材を提供することである。
前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
＜１＞ 樹脂を含む基材層と、
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。
＜２＞ 前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０．１９以上０．９２以下、（２００）面が１．８７以上３．８３以下、（３１１）面が０．１３以上０．５６以下である＜１＞に記載の定着部材。
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。
＜２＞ 前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０．１９以上０．９２以下、（２００）面が１．８７以上３．８３以下、（３１１）面が０．１３以上０．５６以下である＜１＞に記載の定着部材。
＜３＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．４０以下、（２００）面が０．２０以上１．７０以下、（３１１）面が０．３０以上１．５０以下である＜１＞又は＜２＞に記載の定着部材。
＜４＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．２５以下、（２００）面が０．５０以上１．２０以下、（３１１）面が０．８０以上１．３０以下である＜３＞に記載の定着部材。
＜４＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．２５以下、（２００）面が０．５０以上１．２０以下、（３１１）面が０．８０以上１．３０以下である＜３＞に記載の定着部材。
＜５＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数に対する前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．９８以下、（２００）面が０．８４以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上２．３０以下である＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の定着部材。
＜６＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数に対する前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．８４以下、（２００）面が１．０６以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上１．９３以下である＜５＞に記載の定着部材。
＜６＞ 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数に対する前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．８４以下、（２００）面が１．０６以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上１．９３以下である＜５＞に記載の定着部材。
＜７＞ 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の定着部材。
＜８＞ 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である＜７＞に記載の定着部材。
＜９＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の定着部材。
＜１０＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である＜９＞に記載の定着部材。
＜８＞ 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である＜７＞に記載の定着部材。
＜９＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の定着部材。
＜１０＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である＜９＞に記載の定着部材。
＜１１＞ 樹脂を含む基材層と、
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。
＜１２＞ 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である＜１１＞に記載の定着部材。
＜１３＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である＜１１＞又は＜１２＞に記載の定着部材。
＜１４＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である＜１３＞に記載の定着部材。
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。
＜１２＞ 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である＜１１＞に記載の定着部材。
＜１３＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である＜１１＞又は＜１２＞に記載の定着部材。
＜１４＞ 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である＜１３＞に記載の定着部材。
＜１５＞ ＜１＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の定着部材と、
前記定着部材の外周面を加圧する加圧部材と、
前記定着部材が備える前記第１の金属層を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導装置と、
を有し、
未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置。
＜１６＞ 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる＜１５＞に記載の定着装置と、
を有する画像形成装置。
前記定着部材の外周面を加圧する加圧部材と、
前記定着部材が備える前記第１の金属層を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導装置と、
を有し、
未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置。
＜１６＞ 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる＜１５＞に記載の定着装置と、
を有する画像形成装置。
＜１＞に係る発明によれば、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．０８超え、（２００）面の結晶配向指数が１．４２未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．６９超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜２＞に係る発明によれば、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が０．９２超え、（２００）面の結晶配向指数が１．８７未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．５６超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜２＞に係る発明によれば、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が０．９２超え、（２００）面の結晶配向指数が１．８７未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．５６超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜３＞に係る発明によれば、第１の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．１０未満若しくは１．４０超え、（２００）面の結晶配向指数が０．２０未満若しくは１．７０超え、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．３０未満若しくは１．５０超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜４＞に係る発明によれば、第１の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．１０未満若しくは１．２５超え、（２００）面の結晶配向指数が０．５０未満若しくは１．２０超え、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．８０未満若しくは１．３０超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜４＞に係る発明によれば、第１の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．１０未満若しくは１．２５超え、（２００）面の結晶配向指数が０．５０未満若しくは１．２０超え、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．８０未満若しくは１．３０超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜５＞に係る発明によれば、（１１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が０．９８超え、（２００）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が０．８４未満若しくは２１．２５超え、又は（３１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が０．０５未満若しくは２．３０超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜６＞に係る発明によれば、（１１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が０．８４超え、（２００）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が１．０６未満、又は（３１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が１．９３超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜６＞に係る発明によれば、（１１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が０．８４超え、（２００）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が１．０６未満、又は（３１１）面の比（Ｎｉ／Ｃｕ）が１．９３超えの場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜７＞に係る発明によれば、第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜８＞に係る発明によれば、第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜９＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ未満又は３．１０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１０＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ未満又は１．９０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜８＞に係る発明によれば、第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜９＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ未満又は３．１０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１０＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ未満又は１．９０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１１＞に係る発明によれば、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１２＞に係る発明によれば、第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１３＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ未満又は３．１０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１４＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ未満又は１．９０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１２＞に係る発明によれば、第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ未満の場合に比べ、定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１３＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ未満又は３．１０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１４＞に係る発明によれば、第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ未満又は１．９０μｍ超えの場合に比べ、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される定着部材が提供される。
＜１５＞に係る発明によれば、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．０８超え、（２００）面の結晶配向指数が１．４２未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．６９超えである定着部材を適用した場合に比べ、暖機運転時間が短縮される定着装置が提供される。
＜１６＞に係る発明によれば、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．０８超え、（２００）面の結晶配向指数が１．４２未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．６９超えである定着部材を適用した場合に比べ、暖機運転時間が短縮される定着装置を有する画像形成装置が提供される。
＜１６＞に係る発明によれば、基材層と第１の金属層と第２の金属層と弾性層とを有し、第２の金属層における（１１１）面の結晶配向指数が１．０８超え、（２００）面の結晶配向指数が１．４２未満、又は（３１１）面の結晶配向指数が０．６９超えである定着部材を適用した場合に比べ、暖機運転時間が短縮される定着装置を有する画像形成装置が提供される。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
［定着部材］
＜第１の態様＞
第１の態様に係る定着部材は、樹脂を含む基材層と、前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である第２の金属層と、前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、を備える。
＜第１の態様＞
第１の態様に係る定着部材は、樹脂を含む基材層と、前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である第２の金属層と、前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、を備える。
電磁誘導加熱方式の定着装置では、例えば、樹脂を含む基材層と金属層と弾性層とを有する定着部材を用い、電磁誘導装置によって前記金属層を加熱する。そして、加熱された定着部材と加圧部材とで、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を挟みこむことで、トナー像を記録媒体に定着させる。
上記電磁誘導加熱方式の定着装置では、電磁誘導装置による加熱を開始してから定着部材が目的の温度に達するまでに時間がかかり、省エネ等の観点から、この暖機運転時間を短縮することが望まれている。
一方、第１の態様に係る定着部材は、Ｎｉを含む第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であることにより、暖機運転時間が短縮され、その結果、省エネ性が向上する。その理由は定かではないが、第２の金属層における結晶配向が高まることにより、金属としての特性が優位となり、時定数が小さくなることで、暖機運転時間が短縮されると推測される。また、第１の態様に係る定着部材は、時定数が小さいことにより、除熱時間も短縮され、その観点からも、省エネ性が高いと考えられる。
上記電磁誘導加熱方式の定着装置では、電磁誘導装置による加熱を開始してから定着部材が目的の温度に達するまでに時間がかかり、省エネ等の観点から、この暖機運転時間を短縮することが望まれている。
一方、第１の態様に係る定着部材は、Ｎｉを含む第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であることにより、暖機運転時間が短縮され、その結果、省エネ性が向上する。その理由は定かではないが、第２の金属層における結晶配向が高まることにより、金属としての特性が優位となり、時定数が小さくなることで、暖機運転時間が短縮されると推測される。また、第１の態様に係る定着部材は、時定数が小さいことにより、除熱時間も短縮され、その観点からも、省エネ性が高いと考えられる。
ここで、各金属層における各結晶面の結晶配向指数は、Ｘ線回折装置（例えば、リガク社製、Ｓｍａｒｔ Ｌａｂ）を用いて結晶構造解析を実施し、得られた結晶スペクトルの積分強度を用いて、Ｗｉｌｌｓｏｎ＆Ｒｏｇｅｒｓ Ｍｅｔｈｏｄを適用し結晶配向指数を算出する。
具体的には、まず、上記Ｘ線回折装置（線源：ＣｕＫα、電圧：４０ｋＶ、電流：４０ｍＡ）を用いて、測定対象の金属層におけるＸ線回折スペクトル（以下「金属層ＸＲＤ」ともいう）を得る。一方、測定対象の金属層と同じ材料における粉末Ｘ線回折のスペクトル（以下「粉末ＸＲＤ」ともいう）を、測定又は文献から得る。
金属層ＸＲＤにおける特定の結晶面のピーク積分強度をＩＡ、金属層ＸＲＤにおけるすべての結晶面のピーク積分強度の合計をＩＴ、粉末ＸＲＤにおける前記特定の結晶面のピーク積分強度をＰＡ、粉末ＸＲＤにおけるすべての結晶面のピーク積分強度の合計をＰＴとしたとき、前記特定の結晶面における結晶配向指数ＮＡは下記式により求められる。
式：ＮＡ＝（ＩＡ／ＩＴ）／（ＰＡ／ＰＴ）
具体的には、まず、上記Ｘ線回折装置（線源：ＣｕＫα、電圧：４０ｋＶ、電流：４０ｍＡ）を用いて、測定対象の金属層におけるＸ線回折スペクトル（以下「金属層ＸＲＤ」ともいう）を得る。一方、測定対象の金属層と同じ材料における粉末Ｘ線回折のスペクトル（以下「粉末ＸＲＤ」ともいう）を、測定又は文献から得る。
金属層ＸＲＤにおける特定の結晶面のピーク積分強度をＩＡ、金属層ＸＲＤにおけるすべての結晶面のピーク積分強度の合計をＩＴ、粉末ＸＲＤにおける前記特定の結晶面のピーク積分強度をＰＡ、粉末ＸＲＤにおけるすべての結晶面のピーク積分強度の合計をＰＴとしたとき、前記特定の結晶面における結晶配向指数ＮＡは下記式により求められる。
式：ＮＡ＝（ＩＡ／ＩＴ）／（ＰＡ／ＰＴ）
なお、定着部材における第２の金属層について上記金属層ＸＲＤを得る場合、例えば弾性層をはがして第２の金属層を露出させたものについてＸ線回折装置による測定を行い、得られたスペクトルを解析することで、第２の金属層に由来するピークからなるスペクトルを得てもよい。
また、定着部材における第１の金属層について上記金属層ＸＲＤを得る場合、例えば弾性層をはがし第２の金属層を有した状態でＸ線回折装置による測定を行い、得られたスペクトルを解析することで、第１の金属層に由来するピークからなるスペクトルを得てもよい。
また、定着部材における第１の金属層について上記金属層ＸＲＤを得る場合、例えば弾性層をはがし第２の金属層を有した状態でＸ線回折装置による測定を行い、得られたスペクトルを解析することで、第１の金属層に由来するピークからなるスペクトルを得てもよい。
＜第２の態様＞
第２の態様に係る定着部材は、樹脂を含む基材層と、前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である第２の金属層と、前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、を備える。
第２の態様に係る定着部材は、樹脂を含む基材層と、前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である第２の金属層と、前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、を備える。
前記の通り、電磁誘導加熱方式の定着装置では、電磁誘導装置による加熱を開始してから定着部材が目的の温度に達するまでに時間がかかり、省エネ等の観点から、この暖機運転時間を短縮することが望まれている。
一方、第２の態様に係る定着部材は、第２の金属層の平均結晶粒径が前記範囲であることにより、暖機運転時間が短縮され、省エネ性が向上する。その理由は定かではないが、平均結晶粒径が前記範囲であることにより、前記範囲よりも小さい場合に比べ、単結晶の大きさが大きくなることで、理想的な単結晶に近い状態となり、金属としての特性が優位となり、熱伝導性及び導電性が高くなるためと推測される。
また、第２の態様に係る定着部材は、第２の金属層の平均結晶粒径が前記範囲であることにより、除熱時間も短縮されるという観点からも、省エネ性が高いと考えられる。
一方、第２の態様に係る定着部材は、第２の金属層の平均結晶粒径が前記範囲であることにより、暖機運転時間が短縮され、省エネ性が向上する。その理由は定かではないが、平均結晶粒径が前記範囲であることにより、前記範囲よりも小さい場合に比べ、単結晶の大きさが大きくなることで、理想的な単結晶に近い状態となり、金属としての特性が優位となり、熱伝導性及び導電性が高くなるためと推測される。
また、第２の態様に係る定着部材は、第２の金属層の平均結晶粒径が前記範囲であることにより、除熱時間も短縮されるという観点からも、省エネ性が高いと考えられる。
ここで、各金属層における平均結晶粒径は、以下のようにして求める。
まず、測定対象の金属層を、外周面に垂直な方向に切断して断面を得る。得られた断面を、走査型電子顕微鏡（ＧｅｍｉｎｉＳＥＭ ４５０ Ｚｅｉｓｓ製）により観察し、断面画像を得る。得られた断面画像を画像処理ソフトウェア（ＩｍａｇｅＪ）により解析して結晶粒を抽出し、抽出された結晶すべてに対してそれぞれ最大径を測定し、それらの個数平均値を「平均結晶粒径」とする。
まず、測定対象の金属層を、外周面に垂直な方向に切断して断面を得る。得られた断面を、走査型電子顕微鏡（ＧｅｍｉｎｉＳＥＭ ４５０ Ｚｅｉｓｓ製）により観察し、断面画像を得る。得られた断面画像を画像処理ソフトウェア（ＩｍａｇｅＪ）により解析して結晶粒を抽出し、抽出された結晶すべてに対してそれぞれ最大径を測定し、それらの個数平均値を「平均結晶粒径」とする。
以下、第１の態様に係る定着部材及び第２の態様に係る定着部材のいずれにも該当する定着部材を「本実施形態に係る定着部材」と称して説明する。ただし、本発明の定着部材の一例は、第１の態様に係る定着部材及び第２の態様に係る定着部材の少なくとも一方に該当する定着部材であればよい。
本実施形態に係る定着部材としては、例えば、無端ベルト状の管状体（以下、単に「無端ベルト」ともいう）が挙げられる。
以下、本実施形態に係る定着部材の一例として、無端ベルトの構成について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る定着部材としては、例えば、無端ベルト状の管状体（以下、単に「無端ベルト」ともいう）が挙げられる。
以下、本実施形態に係る定着部材の一例として、無端ベルトの構成について、図を用いて説明する。
図１は、無端ベルトの一例を示す概略構成図である。
図１に示すベルト１０は、樹脂を含む基材層である基材１０Ａの外周面上に、金属層１０Ｂと、接着剤層１０Ｃと、弾性層１０Ｄと、離型層１０Ｅと、が順に積層された層構成を有する無端ベルトである。接着剤層１０Ｃ及び離型層１０Ｅは、必要に応じて設けられる層である。
また、金属層１０Ｂは、下地金属層１０２、Ｃｕを含む第１の金属層である電磁誘導金属層１０４、及びＮｉを含む第２の金属層である金属保護層１０６がこの順に積層されている。下地金属層１０２は必要に応じて設けられる層である。また、電磁誘導金属層１０４は、ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いた場合、電磁誘導作用により自己発熱する層である。
図１に示すベルト１０は、樹脂を含む基材層である基材１０Ａの外周面上に、金属層１０Ｂと、接着剤層１０Ｃと、弾性層１０Ｄと、離型層１０Ｅと、が順に積層された層構成を有する無端ベルトである。接着剤層１０Ｃ及び離型層１０Ｅは、必要に応じて設けられる層である。
また、金属層１０Ｂは、下地金属層１０２、Ｃｕを含む第１の金属層である電磁誘導金属層１０４、及びＮｉを含む第２の金属層である金属保護層１０６がこの順に積層されている。下地金属層１０２は必要に応じて設けられる層である。また、電磁誘導金属層１０４は、ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いた場合、電磁誘導作用により自己発熱する層である。
なお、本実施形態に係る無端ベルトとして、以下、図１に示す構成のベルト１０を例に挙げて説明するが、本実施形態はこの構造に限定されるものではなく、さらに他の層を有していてもよい。
なお、以下において、各層の符号は省略して説明する場合がある。
なお、以下において、各層の符号は省略して説明する場合がある。
＜基材１０Ａ＞
基材１０Ａは、少なくとも樹脂を含む層であれば特に限定されるものではない。
ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いる場合、基材１０Ａは、金属層１０Ｂが発熱した状態でも物性の変化が少なく、高強度を維持する層であることがよい。このため、基材１０Ａは、主として耐熱性樹脂から構成されることが好ましい（本明細書において、「主として」、「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）。
基材１０Ａは、少なくとも樹脂を含む層であれば特に限定されるものではない。
ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いる場合、基材１０Ａは、金属層１０Ｂが発熱した状態でも物性の変化が少なく、高強度を維持する層であることがよい。このため、基材１０Ａは、主として耐熱性樹脂から構成されることが好ましい（本明細書において、「主として」、「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）。
基材１０Ａを構成しうる樹脂としては、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等の液晶材料など、高耐熱かつ高強度の耐熱性樹脂等が挙げられ、これら以外にも、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、ポリイミドアミド等が用いられる。これらの中でも、ポリイミドが好ましい。
また、樹脂中に断熱効果のある充填材を加えたり、樹脂を発泡させたりすることにより、断熱効果を更に向上させてもよい。
基材１０Ａ全体に対する樹脂の含有量としては、例えば５０質量％以上が挙げられ、６０質量％以上が好ましく、７８質量％以上がより好ましい。
また、樹脂中に断熱効果のある充填材を加えたり、樹脂を発泡させたりすることにより、断熱効果を更に向上させてもよい。
基材１０Ａ全体に対する樹脂の含有量としては、例えば５０質量％以上が挙げられ、６０質量％以上が好ましく、７８質量％以上がより好ましい。
基材１０Ａの厚みは、ベルトの長期に渡る繰り返しの周動搬送を実現する剛性と柔軟性とを両立させる観点から、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲が好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲がより好ましい。
金属層１０Ｂの亀裂の発生を抑制する観点から、基材１０Ａの引張り強度は２００ＭＰａ以上（より好ましくは２５０ＭＰａ以上）を満たすことが好ましい。基材の引張り強度は、樹脂の種類、充填材の種類及び添加量によって調整される。
なお、基材の引張り強度（ＭＰａ）は、基材を幅５ｍｍの短冊形状に切り出し、これを引張試験機Ｍｏｄｅｌ １６０５Ｎ（アイコーエンジニアリング社製）に設置し、１０ｍｍ／ｓｅｃ等速で引っ張った際の引張破断強度（ＭＰａ）にして測定される。
なお、基材の引張り強度（ＭＰａ）は、基材を幅５ｍｍの短冊形状に切り出し、これを引張試験機Ｍｏｄｅｌ １６０５Ｎ（アイコーエンジニアリング社製）に設置し、１０ｍｍ／ｓｅｃ等速で引っ張った際の引張破断強度（ＭＰａ）にして測定される。
なお、基材１０Ａの外周面は、下地金属層１０２を形成する際に金属粒子が付着し易いよう、表面粗さを予め粗くする処理（粗面化処理）が施されていてもよい。粗面化処理としては、例えば、アルミナ砥粒等を用いたサンドブラスト、切削、サンドペーパーがけ等が挙げられる。
＜下地金属層１０２＞
下地金属層１０２は、基材１０Ａの外周面に電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成するために予め形成される層であり、必要に応じて設けられる。電磁誘導金属層１０４の形成方法としては、コスト等の観点から電解めっき法が好ましいが、主に樹脂で構成される基材１０Ａを用いる場合は、直接電解めっきを行うことが困難である。そこで、電磁誘導金属層１０４形成のため、下地金属層１０２を設けることが好ましい。
下地金属層１０２は、基材１０Ａの外周面に電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成するために予め形成される層であり、必要に応じて設けられる。電磁誘導金属層１０４の形成方法としては、コスト等の観点から電解めっき法が好ましいが、主に樹脂で構成される基材１０Ａを用いる場合は、直接電解めっきを行うことが困難である。そこで、電磁誘導金属層１０４形成のため、下地金属層１０２を設けることが好ましい。
基材１０Ａの外周面に下地金属層１０２を形成する方法としては、無電解めっき法、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられ、成膜の容易性の観点から化学めっき法（無電解めっき法）が好ましい。
下地金属層１０２としては、例えば、無電解ニッケルめっき層、無電解銅めっき層等が挙げられる。なお、「ニッケルめっき層」とは、Ｎｉを含むめっきの層（例えば、ニッケル層、ニッケル合金層等）であることを表し、「銅めっき層」とは、Ｃｕを含むめっきの層（例えば、銅層、銅合金層等）であることを表す。
下地金属層１０２としては、例えば、無電解ニッケルめっき層、無電解銅めっき層等が挙げられる。なお、「ニッケルめっき層」とは、Ｎｉを含むめっきの層（例えば、ニッケル層、ニッケル合金層等）であることを表し、「銅めっき層」とは、Ｃｕを含むめっきの層（例えば、銅層、銅合金層等）であることを表す。
下地金属層１０２の厚さは０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下の範囲がより好ましい。
なお、本実施形態に係るベルトを構成する各層の厚さは、ベルトの円筒体の周方向、軸方向について断面を作製し、走査型電子顕微鏡（日本電子社製「ＪＳＭ６７００Ｆ」）の加速電圧２．０ｋＶ、５０００倍における観察像から膜厚を測定した値である。
＜電磁誘導金属層１０４＞
電磁誘導金属層１０４は、少なくともＣｕを含む層であれば特に限定されるものではない。ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いた場合、電磁誘導金属層１０４は、磁界が印加された際にこの層内に発生する渦電流により発熱する機能を有する発熱層となる。
電磁誘導金属層１０４は、Ｃｕに加えて、例えば、ニッケル、鉄、金、銀、アルミニウム、クロム、錫、亜鉛等のＣｕ以外の電磁誘導作用を生ずる金属を含んでもよい。ただし、電磁誘導金属層１０４は、銅又は銅を主成分とする合金の層であることが好ましく、電磁誘導金属層１０４全体に対するＣｕの含有量としては、例えば、８０質量％以上が挙げられ、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。
電磁誘導金属層１０４は、少なくともＣｕを含む層であれば特に限定されるものではない。ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いた場合、電磁誘導金属層１０４は、磁界が印加された際にこの層内に発生する渦電流により発熱する機能を有する発熱層となる。
電磁誘導金属層１０４は、Ｃｕに加えて、例えば、ニッケル、鉄、金、銀、アルミニウム、クロム、錫、亜鉛等のＣｕ以外の電磁誘導作用を生ずる金属を含んでもよい。ただし、電磁誘導金属層１０４は、銅又は銅を主成分とする合金の層であることが好ましく、電磁誘導金属層１０４全体に対するＣｕの含有量としては、例えば、８０質量％以上が挙げられ、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。
電磁誘導金属層１０４は、周知の方法、例えば電解めっき法により形成される。
電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成する場合、例えば、銅イオンを含むめっき液を準備し、下地金属層１０２が設けられた基材１０Ａをこのめっき液に浸漬して電解めっきを行う。上記めっき液は、光沢剤を含んでもよい。めっき液に光沢剤を添加することで、電磁誘導金属層１０４の結晶構造を制御しやすくなる。
電磁誘導金属層１０４を形成するためのめっき液に添加する光沢剤としては、例えば、ＫＯＴＡＣ１、ＫＯＴＡＣ２（以上、大和特殊株式会社製）、エレカッパー２５ＭＵ、エレカッパー２５Ａ（以上、奥野製薬株式会社製）等が挙げられる。
電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成する場合、例えば、銅イオンを含むめっき液を準備し、下地金属層１０２が設けられた基材１０Ａをこのめっき液に浸漬して電解めっきを行う。上記めっき液は、光沢剤を含んでもよい。めっき液に光沢剤を添加することで、電磁誘導金属層１０４の結晶構造を制御しやすくなる。
電磁誘導金属層１０４を形成するためのめっき液に添加する光沢剤としては、例えば、ＫＯＴＡＣ１、ＫＯＴＡＣ２（以上、大和特殊株式会社製）、エレカッパー２５ＭＵ、エレカッパー２５Ａ（以上、奥野製薬株式会社製）等が挙げられる。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．４０以下、（２００）面が０．２０以上１．７０以下、（３１１）面が０．３０以上１．５０以下であることが好ましい。また、電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．２５以下、（２００）面が０．５０以上１．２０以下、（３１１）面が０．８０以上１．３０以下であることがより好ましい。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であり、かつ、金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数が（１１１）面０以上１．０８以下、（２００）面１．４２以上４．２５以下、（３１１）面０．０７以上０．６９以下であると、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数は、例えば電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であり、かつ、金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数が（１１１）面０以上１．０８以下、（２００）面１．４２以上４．２５以下、（３１１）面０．０７以上０．６９以下であると、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数は、例えば電磁誘導金属層１０４を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
電磁誘導金属層１０４の平均結晶粒径は、０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下であることが好ましく、１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下であることがより好ましい。
電磁誘導金属層１０４の平均結晶粒径が上記範囲であり、かつ、金属保護層１０６の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下であると、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される。
電磁誘導金属層１０４の平均結晶粒径は、例えば電磁誘導金属層１０４を電解めっき処理により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
電磁誘導金属層１０４の平均結晶粒径が上記範囲であり、かつ、金属保護層１０６の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下であると、さらに定着装置の暖機運転時間が短縮される。
電磁誘導金属層１０４の平均結晶粒径は、例えば電磁誘導金属層１０４を電解めっき処理により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
電磁誘導金属層１０４の厚みは、ベルト１０を電磁誘導方式の定着装置に用いた場合に効率的に発熱させる観点から、３μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることが好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下の範囲であることがより好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。
＜金属保護層１０６＞
金属保護層１０６は、電磁誘導金属層１０４と接して設けられ、かつ、Ｎｉを含む金属層である。金属保護層１０６は、金属層１０Ｂの膜強度を向上させ、繰り返しの変形による亀裂、長時間の繰り返し加熱による酸化劣化等を抑制し、発熱特性を維持する。
金属保護層１０６は、少なくともＮｉを含み、必要に応じて他の金属を含んでもよい。ただし、金属保護層１０６は、ニッケル又はニッケルを主成分とする合金の層であることが好ましく、金属保護層１０６全体に対するＮｉの含有量としては、例えば、８０質量％以上が挙げられ、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。
金属保護層１０６は、電磁誘導金属層１０４と接して設けられ、かつ、Ｎｉを含む金属層である。金属保護層１０６は、金属層１０Ｂの膜強度を向上させ、繰り返しの変形による亀裂、長時間の繰り返し加熱による酸化劣化等を抑制し、発熱特性を維持する。
金属保護層１０６は、少なくともＮｉを含み、必要に応じて他の金属を含んでもよい。ただし、金属保護層１０６は、ニッケル又はニッケルを主成分とする合金の層であることが好ましく、金属保護層１０６全体に対するＮｉの含有量としては、例えば、８０質量％以上が挙げられ、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。
金属保護層１０６は、薄膜での加工性も考慮した場合、電解めっき法で形成することが好ましい。
金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、例えば、ニッケルイオンを含むめっき液を準備し、このめっき液に、下地金属層１０２及び電磁誘導金属層１０４を有する基材１０Ａを浸漬して電解めっきを行い、求められる厚さの電解めっき層を形成する。上記めっき液は、光沢剤を含んでもよい。めっき液に光沢剤を添加することで、金属保護層１０６の結晶構造を制御しやすくなる。
金属保護層１０６を形成するためのめっき液に添加する光沢剤としては、例えば、トップセリーナ９５Ｘ、スーパーネオライト、スーパーゼナー、モノライト、トップルナー、トップレオナＮＬ、アクナＢ－３０、アクナＢ、ターボライト（以上、奥野製薬株式会社製）、＃８１０、＃８１、＃８３、＃８１－Ｊ（以上、荏原ユージライト株式会社製）等が挙げられる。
金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、例えば、ニッケルイオンを含むめっき液を準備し、このめっき液に、下地金属層１０２及び電磁誘導金属層１０４を有する基材１０Ａを浸漬して電解めっきを行い、求められる厚さの電解めっき層を形成する。上記めっき液は、光沢剤を含んでもよい。めっき液に光沢剤を添加することで、金属保護層１０６の結晶構造を制御しやすくなる。
金属保護層１０６を形成するためのめっき液に添加する光沢剤としては、例えば、トップセリーナ９５Ｘ、スーパーネオライト、スーパーゼナー、モノライト、トップルナー、トップレオナＮＬ、アクナＢ－３０、アクナＢ、ターボライト（以上、奥野製薬株式会社製）、＃８１０、＃８１、＃８３、＃８１－Ｊ（以上、荏原ユージライト株式会社製）等が挙げられる。
金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である。また、金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０．１９以上０．９２以下、（２００）面が１．８７以上３．８３以下、（３１１）面が０．１３以上０．５６以下であることがより好ましい。
金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であることにより、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数は、例えば金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数が上記範囲であることにより、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数は、例えば金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
電磁誘導金属層１０４における各結晶面の結晶配向指数（Ｃｕ）に対する金属保護層１０６における各結晶面の結晶配向指数（Ｎｉ）の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．９８以下、（２００）面が０．８４以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上２．３０以下であることが好ましい。
また、比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．８４以下、（２００）面が１．０６以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上１．９３以下であることが好ましい。
各結晶面における比（Ｎｉ／Ｃｕ）が上記範囲であることにより、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
また、比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．８４以下、（２００）面が１．０６以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上１．９３以下であることが好ましい。
各結晶面における比（Ｎｉ／Ｃｕ）が上記範囲であることにより、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
金属保護層１０６の平均結晶粒径は、０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下であり、０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下であることが好ましい。
金属保護層１０６の平均結晶粒径が上記範囲であると、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
金属保護層１０６の平均結晶粒径は、例えば金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
金属保護層１０６の平均結晶粒径が上記範囲であると、定着装置の暖機運転時間が短縮される。
金属保護層１０６の平均結晶粒径は、例えば金属保護層１０６を電解めっき法により形成する場合、電解めっき処理時における電解めっき液の温度及びめっき電流密度を調整することにより制御される。
金属保護層１０６の厚みは、繰り返し屈曲による割れを抑制しつつ、柔軟性が得られ、膜自体の熱容量が大きくなりすぎず、ウォームアップ時間を短く抑える観点から、２μｍ以上２０μｍ以下の範囲であることが好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下の範囲であることがより好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下の範囲であることがさらに好ましい
＜接着剤層１０Ｃ＞
金属層１０Ｂの外周表面を構成する層（図１では金属保護層１０６）と弾性層１０Ｄとの間には、両層の接着性を向上させる観点で、必要に応じて、接着剤層１０Ｃを介在させてもよい。
金属層１０Ｂの外周表面を構成する層（図１では金属保護層１０６）と弾性層１０Ｄとの間には、両層の接着性を向上させる観点で、必要に応じて、接着剤層１０Ｃを介在させてもよい。
なお、熱伝導性等の観点から、接着剤層１０Ｃは通常薄膜の層（例えば１μｍ以下）として設けられる。接着剤層１０Ｃの厚さとしては、接着剤層の成形容易性の観点から、０．１μｍ以上１μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以上０．５μｍ以下がより好ましい。
接着剤層１０Ｃに用いられる接着剤としては、隣接する金属層１０Ｂが発熱した状態でも物性の変化が少なく、かつ外周表面側への伝熱性に優れるものが好ましい。具体的には、シランカップリング剤系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、及びウレタン樹脂系接着剤等が挙げられる。
接着剤層１０Ｃの形成は、公知の方法を適用すればよく、例えば接着層形成用塗布液を、塗布法によって金属層１０Ｂ上に形成すればよい。接着層形成用塗布液の調製は、公知の方法で行えばよく、例えば、接着剤と、必要に応じて溶剤と、を混合し、攪拌することで、接着層形成用塗布液を調製すればよい。
具体的には、例えば、まず、接着層形成用塗布液を金属層１０Ｂ上に塗布（例えば、フローコート法（螺旋巻き塗布）による塗布）して、必要に応じて、乾燥および加熱することで接着剤皮膜を形成する。上記乾燥における乾燥温度としては、例えば、１０℃以上３５℃以下が挙げられ、乾燥時間としては、例えば１０分以上３６０分以下が挙げられる。また、上記加熱における加熱温度としては、１００℃以上２００℃以下の範囲が挙げられ、加熱時間としては、例えば１０分以上３６０分以下が挙げられる。なお、加熱は、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガス等）雰囲気下で行ってもよい。
具体的には、例えば、まず、接着層形成用塗布液を金属層１０Ｂ上に塗布（例えば、フローコート法（螺旋巻き塗布）による塗布）して、必要に応じて、乾燥および加熱することで接着剤皮膜を形成する。上記乾燥における乾燥温度としては、例えば、１０℃以上３５℃以下が挙げられ、乾燥時間としては、例えば１０分以上３６０分以下が挙げられる。また、上記加熱における加熱温度としては、１００℃以上２００℃以下の範囲が挙げられ、加熱時間としては、例えば１０分以上３６０分以下が挙げられる。なお、加熱は、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガス等）雰囲気下で行ってもよい。
＜弾性層１０Ｄ＞
弾性層１０Ｄは、弾性を有する層であればよく、特に限定されるものではない。
弾性層１０Ｄは、定着部材への外周側からの加圧に対して弾性を付与する観点で設けられる層であり、例えば画像形成装置において定着ベルトとして用いられる場合、記録媒体上のトナー像の凹凸に追従して、定着部材の表面がトナー像に密着する役割を担う。
弾性層１０Ｄは、弾性を有する層であればよく、特に限定されるものではない。
弾性層１０Ｄは、定着部材への外周側からの加圧に対して弾性を付与する観点で設けられる層であり、例えば画像形成装置において定着ベルトとして用いられる場合、記録媒体上のトナー像の凹凸に追従して、定着部材の表面がトナー像に密着する役割を担う。
弾性層１０Ｄ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弾性材料から構成されることがよい。
弾性層１０Ｄに用いられる弾性材料としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、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挙げられる。弾性層の材質としては、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の観点から、シリコーンゴム及びフッ素ゴムが好ましく、シリコーンゴムがより好ましい。
弾性層１０Ｄに用いられる弾性材料としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、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挙げられる。弾性層の材質としては、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の観点から、シリコーンゴム及びフッ素ゴムが好ましく、シリコーンゴムがより好ましい。
シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。
シリコーンゴムの市販品としては、例えば、ダウコーニング社製の液状シリコーンゴムＳＥ６７４４等が挙げられる。
シリコーンゴムの市販品としては、例えば、ダウコーニング社製の液状シリコーンゴムＳＥ６７４４等が挙げられる。
シリコーンゴムとしては、架橋形態として付加反応型を主とするものが好ましい。また、シリコーンゴムは様々な種類の官能基が知られており、メチル基を有するジメチルシリコーンゴム、メチル基とフェニル基を有するメチルフェニルシリコーンゴム、ビニル基を有するビニルシリコーンゴム（ビニル基含有シリコーンゴム）などが好ましい。なお、ビニル基を有するビニルシリコーンゴムがより好ましく、さらにビニル基を有するオルガノポリシロキサン構造とケイ素原子に結合する水素原子（ＳｉＨ）を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造とを有するシリコーンゴムが好ましい。
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン／プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン／パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
フッ素ゴムの市販品としては、例えば、ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ ｅｌａｓｔｍｅｒｓ社製のバイトンＢ－２０２等が挙げられる。
フッ素ゴムの市販品としては、例えば、ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ ｅｌａｓｔｍｅｒｓ社製のバイトンＢ－２０２等が挙げられる。
弾性層１０Ｄに用いられる弾性材料は、シリコーンゴムが主成分である（つまり質量比で５０％以上含む）ことが好ましく、さらにその含有率は９０質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることがさらに好ましい。
弾性層１０Ｄは、弾性材料のほか、補強、耐熱、及び伝熱等を目的として、無機系の充填剤を含んでもよい。無機系の充填剤としては、公知のものが挙げられ、例えば、煙霧状シリカ、結晶性シリカ、酸化鉄、アルミナ、金属珪素等が好ましく挙げられる。
無機系の充填剤の材質としては、上記のほか炭化物（例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等）、酸化チタン、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化セリウム、炭酸マグネシウム等の周知の無機フィラーが挙げられる。
これらの中でも、熱伝導性の点からは、窒化ケイ素、炭化ケイ素、黒鉛、窒化ホウ素、炭化物が好ましい。
弾性層１０Ｄにおける無機系の充填剤の含有量は、求められる熱伝導性、機械的強度等により決定されればよく、例えば、１質量％以上２０質量％以下が挙げられ、３質量％以上１５質量％以下が好ましく、５質量％以上１０質量％以下がより好ましい。
無機系の充填剤の材質としては、上記のほか炭化物（例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等）、酸化チタン、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化セリウム、炭酸マグネシウム等の周知の無機フィラーが挙げられる。
これらの中でも、熱伝導性の点からは、窒化ケイ素、炭化ケイ素、黒鉛、窒化ホウ素、炭化物が好ましい。
弾性層１０Ｄにおける無機系の充填剤の含有量は、求められる熱伝導性、機械的強度等により決定されればよく、例えば、１質量％以上２０質量％以下が挙げられ、３質量％以上１５質量％以下が好ましく、５質量％以上１０質量％以下がより好ましい。
また、弾性層１０Ｄは、添加剤として、例えば、軟化剤（パラフィン系等）、加工助剤（ステアリン酸等）、老化防止剤（アミン系等）、加硫剤（硫黄、金属酸化物、過酸化物等）、機能性充填剤（アルミナ等）等が含んでいてもよい。
弾性層１０Ｄの厚みは、例えば、３０μｍ以上６００μｍ以下の範囲であることがよく、１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
弾性層１０Ｄの形成は、公知の方法を適用すればよく、例えば、塗布法によって接着剤層１０Ｃ上に形成すればよい。
弾性層１０Ｄの弾性材料としてシリコーンゴムを用いる場合、例えば、まず、加熱により硬化されてシリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムを含む弾性層形成用塗布液を調製する。次に、接着層形成用塗布液の塗布及び乾燥により形成された接着剤皮膜上に、弾性層形成用塗布液を塗布（例えば、フローコート法（螺旋巻き塗布）による塗布）して弾性塗膜を形成し、例えば、必要に応じて弾性塗膜を加硫させることで、接着剤層上に弾性層が形成される。なお、加硫における加硫温度としては、例えば１５０℃以上２５０℃以下が挙げられ、加硫時間としては、例えば３０分以上１２０分以下が挙げられる。
弾性層１０Ｄの弾性材料としてシリコーンゴムを用いる場合、例えば、まず、加熱により硬化されてシリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムを含む弾性層形成用塗布液を調製する。次に、接着層形成用塗布液の塗布及び乾燥により形成された接着剤皮膜上に、弾性層形成用塗布液を塗布（例えば、フローコート法（螺旋巻き塗布）による塗布）して弾性塗膜を形成し、例えば、必要に応じて弾性塗膜を加硫させることで、接着剤層上に弾性層が形成される。なお、加硫における加硫温度としては、例えば１５０℃以上２５０℃以下が挙げられ、加硫時間としては、例えば３０分以上１２０分以下が挙げられる。
＜離型層１０Ｅ＞
離型層１０Ｅは、記録媒体と接触する側の面（外周面）に、定着時に溶融状態のトナー像が固着するのを抑制する役割を担う層である。離型層は、必要に応じて設けられる。
離型層１０Ｅは、記録媒体と接触する側の面（外周面）に、定着時に溶融状態のトナー像が固着するのを抑制する役割を担う層である。離型層は、必要に応じて設けられる。
離型層１０Ｅは、例えば耐熱性や離型性が求められる。この観点から、離型層を構成する材料には耐熱性離型材料を用いることが好ましく、具体的にはフッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
フッ素樹脂として、具体的には、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）、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－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
フッ素樹脂として、具体的には、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）、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－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
離型層の弾性層側の面には表面処理を施してもよい。表面処理としては、湿式処理であっても乾式処理であってもよく、例えば、液体アンモニア処理、エキシマレーザ処理、プラズマ処理等が挙げられる。
離型層１０Ｅの厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることがよく、２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
離型層１０Ｅの形成は公知の方法を適用すればよく、例えば塗布法によって形成すればよい。
また、離型層１０Ｅは、チューブ状の離型層を予め準備し、例えばチューブの内面に接着剤層を形成した上で、弾性層１０Ｄの外周上に被覆させることで、離型層１０Ｅを形成してもよい。
また、離型層１０Ｅは、チューブ状の離型層を予め準備し、例えばチューブの内面に接着剤層を形成した上で、弾性層１０Ｄの外周上に被覆させることで、離型層１０Ｅを形成してもよい。
＜用途＞
ベルト１０は、例えば画像形成装置において好適に用いられる。具体的には、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体に対して前記トナー像を定着させる電磁誘導加熱方式の定着装置に用いられる定着ベルト、加圧ベルト等として用いられる。
ベルト１０は、例えば画像形成装置において好適に用いられる。具体的には、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体に対して前記トナー像を定着させる電磁誘導加熱方式の定着装置に用いられる定着ベルト、加圧ベルト等として用いられる。
＜定着装置＞
本実施形態に係る定着装置は、前述の本実施形態に係る定着部材と、前記定着部材の外周面を加圧し、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部材と共に挟み込む加圧部材と、前記定着部材が備える金属層（具体的には、第１の金属層）を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導装置と、を有する。
以下、本実施形態に係る定着装置の一例として、定着部材として前述の無端ベルト（すなわち、ベルト１０）を適用した形態について説明するが、これに限られない。
本実施形態に係る定着装置は、前述の本実施形態に係る定着部材と、前記定着部材の外周面を加圧し、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部材と共に挟み込む加圧部材と、前記定着部材が備える金属層（具体的には、第１の金属層）を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導装置と、を有する。
以下、本実施形態に係る定着装置の一例として、定着部材として前述の無端ベルト（すなわち、ベルト１０）を適用した形態について説明するが、これに限られない。
図２は、本実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る定着装置１００は上記本実施形態に係るベルト１０を備える電磁誘導方式の定着装置である。図２に示すごとく、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、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）の末端においてベルトが屈曲する屈曲部が形成される。
本実施形態に係る定着装置１００は上記本実施形態に係るベルト１０を備える電磁誘導方式の定着装置である。図２に示すごとく、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、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、基材１１Ａ上にシリコーンゴム等による弾性層１１Ｂが形成され、さらに弾性層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。
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、耐熱性樹脂、耐熱ゴム等からなり、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。
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（電磁誘導装置）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、ベルト１０の金属層１０Ｂ（特に図１に示す態様のベルトでは電磁誘導金属層１０４）に渦電流を発生させる。この渦電流が金属層１０Ｂの電気抵抗によって熱（ジュール熱）に変換され、結果的にベルト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、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、ベルト１０の内側に設置されていてもよい。
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、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、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、ベルト１０の端部に固定されたギアに駆動装置により駆動力が伝達されることで、ベルト１０が矢印Ｂ方向に自己回転し、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が溶融状態として圧力が加えられて記録媒体１５に定着される。
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が溶融状態として圧力が加えられて記録媒体１５に定着される。
＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる本実施形態に係る定着装置と、を有する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる本実施形態に係る定着装置と、を有する。
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の一例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、及び給紙装置（給紙ユニット２２０、給紙ローラ２２２、位置合わせローラ２２４、及び記録媒体ガイド２２６）を備えている。
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、及び給紙装置（給紙ユニット２２０、給紙ローラ２２２、位置合わせローラ２２４、及び記録媒体ガイド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）に応じたレーザ光が、ミラー２０８を介してレーザ露光装置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。
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。
多色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及び位置合わせローラ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、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。
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］
＜基材１０Ａ（樹脂を含む基材層）＞
外径３０ｍｍの円筒形ステンレス型の表面に、市販のポリイミド前駆体溶液（ＵワニスＳ、宇部興産社製）を浸漬法によって塗布することにより、塗膜を形成した。次にこの塗膜を１００℃で３０分間乾燥させることにより、前記塗膜中の溶媒を揮発させた後、３８０℃で３０分焼成しイミド化させ、膜厚６０μｍのポリイミド皮膜を形成した。ステンレス型の表面からポリイミド皮膜を剥離することにより、内径３０ｍｍ、膜厚６０μｍ、長さ３７０ｍｍの無端ベルト状の耐熱ポリイミド基材を得て、これを基材１０Ａ（樹脂を含む基材層）とした。
＜基材１０Ａ（樹脂を含む基材層）＞
外径３０ｍｍの円筒形ステンレス型の表面に、市販のポリイミド前駆体溶液（ＵワニスＳ、宇部興産社製）を浸漬法によって塗布することにより、塗膜を形成した。次にこの塗膜を１００℃で３０分間乾燥させることにより、前記塗膜中の溶媒を揮発させた後、３８０℃で３０分焼成しイミド化させ、膜厚６０μｍのポリイミド皮膜を形成した。ステンレス型の表面からポリイミド皮膜を剥離することにより、内径３０ｍｍ、膜厚６０μｍ、長さ３７０ｍｍの無端ベルト状の耐熱ポリイミド基材を得て、これを基材１０Ａ（樹脂を含む基材層）とした。
＜下地金属層１０２＞
次にこの耐熱ポリイミド基材の外周面に膜厚０．３μｍの無電解ニッケルめっき膜を形成し、これを下地金属層１０２とした。
次にこの耐熱ポリイミド基材の外周面に膜厚０．３μｍの無電解ニッケルめっき膜を形成し、これを下地金属層１０２とした。
＜電磁誘導金属層１０４（第１の金属層）＞
この無電解ニッケルめっき膜（下地金属層１０２）を電極として、電解めっき法により、厚み１０μｍの銅層を設け、これを電磁誘導金属層１０４（第１の金属層）とした。
なお、銅層を設ける際に用いた電解めっき液は、光沢剤としてエレカッパー２５ＭＵ（奥野製薬製）が添加されており、電解めっき液全体に対する光沢剤の含有量は８ｍＬ／Ｌであった。また、電解めっき処理時における電解めっき液の温度は５０℃、めっき電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。
この無電解ニッケルめっき膜（下地金属層１０２）を電極として、電解めっき法により、厚み１０μｍの銅層を設け、これを電磁誘導金属層１０４（第１の金属層）とした。
なお、銅層を設ける際に用いた電解めっき液は、光沢剤としてエレカッパー２５ＭＵ（奥野製薬製）が添加されており、電解めっき液全体に対する光沢剤の含有量は８ｍＬ／Ｌであった。また、電解めっき処理時における電解めっき液の温度は５０℃、めっき電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。
＜金属保護層１０６（第２の金属層）＞
次に、得られた銅層の外周面に、電解めっき法により、厚み１０μｍのニッケル層を設け、これを金属保護層１０６（第２の金属層）とした。
なお、ニッケル層を設ける際に用いた電解めっき液は、光沢剤としてトップセリーナ９５Ｘ（奥野製薬製）が添加されていた。また、電解めっき処理時における電解めっき液の温度は５０℃、めっき電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。
次に、得られた銅層の外周面に、電解めっき法により、厚み１０μｍのニッケル層を設け、これを金属保護層１０６（第２の金属層）とした。
なお、ニッケル層を設ける際に用いた電解めっき液は、光沢剤としてトップセリーナ９５Ｘ（奥野製薬製）が添加されていた。また、電解めっき処理時における電解めっき液の温度は５０℃、めっき電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。
＜弾性層１０Ｄ（弾性層）＞
次に、得られたニッケル層（すなわち第２の金属層）の外周面に、ＪＩＳタイプＡで規定される硬度が３５度となるように調整された液状シリコーンゴム（ＫＥ１９４０－３５、液状シリコーンゴム３５度品、信越化学工業社製）を膜厚２００μｍになるように塗布し乾燥させ弾性層１０Ｄ（弾性層）を得た。
次に、得られたニッケル層（すなわち第２の金属層）の外周面に、ＪＩＳタイプＡで規定される硬度が３５度となるように調整された液状シリコーンゴム（ＫＥ１９４０－３５、液状シリコーンゴム３５度品、信越化学工業社製）を膜厚２００μｍになるように塗布し乾燥させ弾性層１０Ｄ（弾性層）を得た。
＜離型層１０Ｅ＞
次に、得られた弾性層の外周面に、ＰＦＡディスパージョン（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の分散液、５００ｃＬ、三井デュポンフロロケミカル社製）を膜厚３０μｍになるように塗布し、３８０度で焼成することにより離型層１０Ｅを設けた。
以上のようにして、無端ベルト状の定着部材１を得た。
次に、得られた弾性層の外周面に、ＰＦＡディスパージョン（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の分散液、５００ｃＬ、三井デュポンフロロケミカル社製）を膜厚３０μｍになるように塗布し、３８０度で焼成することにより離型層１０Ｅを設けた。
以上のようにして、無端ベルト状の定着部材１を得た。
［実施例２］
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材２を得た。
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材２を得た。
［実施例３］
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を３Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材３を得た。
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を３Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材３を得た。
［実施例４］
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、めっき電流密度を４．７５Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材４を得た。
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、めっき電流密度を４．７５Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材４を得た。
［実施例５］
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５５℃とした以外は、実施例４と同様にして、無端ベルト状の定着部材５を得た。
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の、電解めっき液の温度を５５℃とした以外は、実施例４と同様にして、無端ベルト状の定着部材５を得た。
［比較例１］
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を９Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ１を得た。
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を５Ａ／ｄｍ２とし、電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を９Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ１を得た。
［比較例２］
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．１Ａ／ｄｍ２とし、電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．１Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ２を得た。
なお、定着部材Ｃ２においては、銅層及びニッケル層のいずれも成膜されていなかったため、後述する測定及び評価を省略する。
電解めっき法により銅層（第１の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．１Ａ／ｄｍ２とし、電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を５０℃、めっき電流密度を０．１Ａ／ｄｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ２を得た。
なお、定着部材Ｃ２においては、銅層及びニッケル層のいずれも成膜されていなかったため、後述する測定及び評価を省略する。
［比較例３］
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を４０℃とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ３を得た。
電解めっき法によりニッケル層（第２の金属層）を設ける際の電解めっき液の温度を４０℃とした以外は、実施例１と同様にして、無端ベルト状の定着部材Ｃ３を得た。
＜測定＞
得られた定着部材について、銅層（第１の金属層）における各結晶面の結晶配向指数及び平均結晶粒径、並びにニッケル層（第２の金属層）における各結晶面の結晶配向指数及び平均結晶粒径を前述の方法により測定した結果を表１に示す。
得られた定着部材について、銅層（第１の金属層）における各結晶面の結晶配向指数及び平均結晶粒径、並びにニッケル層（第２の金属層）における各結晶面の結晶配向指数及び平均結晶粒径を前述の方法により測定した結果を表１に示す。
＜評価（省エネ性評価）＞
２２度５５％ＲＨ環境下で、画像形成装置（ＡｐｅｏｓＰｏｒｔ－ＶＩ Ｃ３３７１改造機）に、得られた定着部材を装着した。続いてこの画像形成装置を用いて定着部材を電磁誘導加熱した状態で、暖機運転時間（電源を入れてから設定温度１８０℃に到達するまでの時間）及び除熱時間（電源を切ってから定着部材の温度が低下して４０℃に達するまでの時間）を評価した。結果を表１に示す。
２２度５５％ＲＨ環境下で、画像形成装置（ＡｐｅｏｓＰｏｒｔ－ＶＩ Ｃ３３７１改造機）に、得られた定着部材を装着した。続いてこの画像形成装置を用いて定着部材を電磁誘導加熱した状態で、暖機運転時間（電源を入れてから設定温度１８０℃に到達するまでの時間）及び除熱時間（電源を切ってから定着部材の温度が低下して４０℃に達するまでの時間）を評価した。結果を表１に示す。
上記のように、実施例では、比較例に比べ、暖機運転時間が短縮されていることが分かる。
１０ ベルト
１０Ａ 基材
１０２ 下地金属層
１０４ 電磁誘導金属層
１０６ 金属保護層
１０Ｂ 金属層
１０Ｃ 接着剤層
１０Ｄ 弾性層
１０Ｅ 離型層
１１ 加圧ロール
１１Ａ 基材
１１Ｂ 弾性層
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
１０Ａ 基材
１０２ 下地金属層
１０４ 電磁誘導金属層
１０６ 金属保護層
１０Ｂ 金属層
１０Ｃ 接着剤層
１０Ｄ 弾性層
１０Ｅ 離型層
１１ 加圧ロール
１１Ａ 基材
１１Ｂ 弾性層
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 (15)
- 樹脂を含む基材層と、
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０以上１．０８以下、（２００）面が１．４２以上４．２５以下、（３１１）面が０．０７以上０．６９以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。 - 前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が０．１９以上０．９２以下、（２００）面が１．８７以上３．８３以下、（３１１）面が０．１３以上０．５６以下である請求項１に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．４０以下、（２００）面が０．２０以上１．７０以下、（３１１）面が０．３０以上１．５０以下である請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数は、（１１１）面が１．１０以上１．２５以下、（２００）面が０．５０以上１．２０以下、（３１１）面が０．８０以上１．３０以下である請求項３に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数に対する前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．９８以下、（２００）面が０．８４以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上２．３０以下である請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層における各結晶面の結晶配向指数に対する前記第２の金属層における各結晶面の結晶配向指数の比（Ｎｉ／Ｃｕ）は、（１１１）面が０以上０．８４以下、（２００）面が１．０６以上２１．２５以下、（３１１）面が０．０５以上１．９３以下である請求項５に記載の定着部材。
- 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．１８μｍ以上０．６５μｍ以下である請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の定着部材。
- 前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である請求項７に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である請求項９に記載の定着部材。
- 樹脂を含む基材層と、
前記基材層の外周面上に設けられ、Ｃｕを含む第１の金属層と、
前記第１の金属層の外周面上に前記第１の金属層と接して設けられ、Ｎｉを含む第２の金属層であって、前記第２の金属層の平均結晶粒径が０．２７μｍ以上０．５９μｍ以下である第２の金属層と、
前記第２の金属層の外周面上に設けられた弾性層と、
を備えた定着部材。 - 前記第１の金属層の平均結晶粒径が０．１０μｍ以上３．１０μｍ以下である請求項１１に記載の定着部材。
- 前記第１の金属層の平均結晶粒径が１．１０μｍ以上１．９０μｍ以下である請求項１２に記載の定着部材。
- 請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載の定着部材と、
前記定着部材の外周面を加圧する加圧部材と、
前記定着部材が備える前記第１の金属層を電磁誘導によって発熱させる電磁誘導装置と、
を有し、
未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる請求項１４に記載の定着装置と、
を有する画像形成装置。
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| JP3905053B2 (ja) | 2003-04-01 | 2007-04-18 | キヤノン電子株式会社 | 定着ベルト |
| JP2012168218A (ja) | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Achilles Corp | 金属ベルト |
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| US20160116871A1 (en) * | 2014-10-23 | 2016-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2017150055A (ja) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 三菱マテリアル株式会社 | めっき付銅端子材及びその製造方法並びに端子 |
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-
2019
- 2019-04-11 JP JP2019075281A patent/JP7293829B2/ja active Active
-
2020
- 2020-01-09 US US16/738,188 patent/US10802432B1/en active Active
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