JP2012181421A - 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性が向上した定着装置用摺動部材を提供すること。
【解決手段】定着装置用摺動部材１０１を、基材層１１０、基材層１１０上に設けられた架橋ポリテトラフルオロエチレン層１１２と、で構成させる。そして、架橋ＰＴＦＥ層１１２は、摺動部材１０１の平面状の摺動面１１２Ａを構成する層であって、当該平面状の摺動面１１２Ａに凹部１１２Ｂが点在して構成させる。定着装置用摺動部材１０１は、架橋ポリテトラフルオロエチレン層１１２の単層体で構成されていてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録紙に形成されたトナー像を定着装置によって定着して画像形成している。
例えば、定着装置に関しては、特許文献１に、「加熱ロールと加熱ロールに接触して配置された加圧ベルトとを備えた構成、又は、加熱ベルトと加熱ベルトに接触して配置された加圧ロールとを備えた構成のベルトニップ方式と呼ばれる定着装置」が知られている。
これら定着装置では、ベルトは、内面から押圧部材により他方のロールに押圧されて配置され、当該ベルトと押圧部材の間にはベルトの回転に伴う摺動抵抗を低減する目的で摺動部材を介在させている。

例えば、特許文献１には、摺動シートにメッシュを用いたエンボス加工で格子状の凹凸形状をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層や架橋ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層に形成した摺動部材が提案されている。
特許文献２〜４にも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層に凹凸形状を施した摺動部材が提案されている。

なお、特許文献５〜６にも、自動車関連部品ではあるが、架橋ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いた摺動部品が提案されている。

特開２００５−３９６９号公報 特開２００１−４２６７０号公報 特開２００２−２５７５９号公報 特開２００９−１５２２７号公報 特開平９−２７８９０７号公報 特開２０００−１２９０１９号公報

本発明の課題は、耐摩耗性が向上した定着装置用摺動部材を提供することである。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
平面状の摺動面を有し、前記摺動面に凹部が点在した架橋ポリテトラフルオロエチレン層の単層体、又は前記架橋ポリテトラフルオロエチレン層を前記摺動面を構成する層として有する２層以上の積層体で構成された定着装置用摺動部材。

請求項２に係る発明は、
基材層と、前記基材層上に設けられた前記架橋ポリテトラフルオロエチレン層と、の積層体で構成された定着装置用摺動部材。

請求項３に係る発明は、
第１回転体と、
第１回転体の外面に接して配置される第２回転体と、
前記第２回転体の内部に配置され、前記第２回転体の内面から第２回転体を第１回転体へ押圧する押圧部材と、
前記第２回転体の内面と前記押圧部材との間に介在する摺動部材であって、請求項１又は２に記載の定着装置用摺動部材と、
前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方を加熱する加熱源と、
を備える定着装置。

請求項４に係る発明は、
前記第２回転体の内面の表面粗さＲａが、０．１μｍ以上２．０μｍ以下である請求項３に記載の定着装置。

請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項３又は４に記載の定着装置である定着手段と、
を備える画像形成装置。

請求項１に係る発明によれば、架橋ポリテトラフルオロエチレン層の平面状の摺動面に点在した凹部を有さない場合に比べ、耐摩耗性が向上した定着装置用摺動部材を提供できる。
請求項２に係る発明によれば、基材層を有さない場合に比べ、架橋ポリテトラフルオロエチレン層の変形が抑制された定着装置用摺動部材を提供できる。

請求項３に係る発明によれば、架橋ポリテトラフルオロエチレン層の平面状の摺動面に点在した凹部を有さない定着装置用摺動部材を備える場合に比べ、摺動部材の耐摩耗性が向上した定着装置を提供できる。
請求項４に係る発明によれば、第２回転体の内面の表面粗さＲａが上記範囲外の場合に比べ、摺動部材の耐摩耗性が向上した定着装置を提供できる。

請求項５に係る発明によれば、架橋ポリテトラフルオロエチレン層の平面状の摺動面に点在した凹部を有さない定着装置用摺動部材を備える場合に比べ、摺動部材の耐摩耗性が向上した画像形成装置を提供できる。

本実施形態に係る管状体を示す概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。 第２実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

（定着装置用摺動部材）
図１は、実施形態に係る管状体を示す概略斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態に係る定着装置用摺動部材１０１（以下、摺動部材と称する）は、図１及び図２に示すように、例えば、シート状に構成され、基材層１１０、基材層１１０上に設けられた架橋ポリテトラフルオロエチレン層１１２（以下、架橋ＰＴＦＥ層と称する）と、で構成されている（基材層１１０と架橋ＰＴＦＥ層１１２と接着するための接着層は不図示）。
そして、架橋ＰＴＦＥ層１１２は、摺動部材１０１の平面状の摺動面１１２Ａを構成する層であって、当該平面状の摺動面１１２Ａに凹部１１２Ｂが点在して構成されている。

ここで、従来、被摺動部材との間に潤滑剤を保持し易くしたり、摺動抵抗を低減することを目的として、摺動部材の摺動面を構成する層には、例えば、繊維で構成されたシート状部材（例えばガラスクロスや、金属メッシュ）を貼り合せることで、摺動面に凹凸を形成することが知られている。
摺動部材の摺動面を構成する層に設ける凹凸は、断面形状で波状をなしており、その凸部の頂部が湾曲状の面で構成（つまり、凸部が山状で構成）されている。
このため、摺動部材は、摺動面の湾曲状の凸部が被摺動部材に対して点接触した状態で配置されることから、被摺動部材が駆動して、摺動する際、摺動面を構成する層に対して局所的な圧力（極圧）が掛かり易くなり、摺動面を構成する層（その凸部）の磨耗が促進され易くなる傾向があった。

これに対して、本実施形態に係る摺動部材１０１では、摺動面１１２Ａを構成する層として、平面状の摺動面を有し、当該摺動面１１２Ａに凹部が点在した架橋ＰＴＦＥ層１１２を設けている。
これにより、未架橋ＰＴＦＥ層や変性ＰＴＦＥ層に比べ、架橋ＰＴＦＥ層１１２が耐摩耗性が優れることに加え、摺動面１１２Ａのうち凹部１１２Ｂの除く領域を平面状で構成させることから、被摺動部材に対して面接触した状態で配置されることとなり、被摺動部材が駆動して、摺動する際、摺動面１１２Ａを構成する架橋ＰＴＦＥ層１１２に対して局所的な圧力（極圧）が掛かり難くなるものと考えられる。
したがって、本実施形態に係る摺動部材１０１は、耐摩耗性に優れたものとなる。

また、本実施形態に係る摺動部材１０１では、基材層１１０と架橋ＰＴＦＥ層１１２との積層体で構成させ、摺動面１１２Ａを構成する架橋ＰＴＦＥ層１１２を基材層１１０で支持した状態としている。
これにより、被摺動部材との摺動に伴う架橋ＰＴＦＥ層１１２の変形が抑制される。

以下、本実施形態に係る摺動部材１０１の構成材料や特性について説明する。

まず、架橋ＰＴＦＥ層１１２について説明する。
架橋ＰＴＦＥ層１１２は、架橋ＰＴＦＥで構成され、必要に応じて充填材等その他添加物を含んで構成されていてもよい。
そして、架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面１１２Ａは、平面状（平坦な面）で構成され、凹部１１２Ｂが点在している。

凹部１１２Ｂについて説明する。
摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂの形状は、例えば、摺動面１１２Ａに対して直交する方向からみたときの形状で円形となっている。
具体的には、摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、例えば、凹部１１２Ｂの上縁部で形作られる形状が円形であると共に、底部の形状も円形となっており、円柱状で構成されている。
摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂにおいて、凹部１１２Ｂの上縁部で形作られる形状と底部の形状とは、同じ形状であることがよいが、大きさ（径）は同じであっても異なっていてもよい。
なお、摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂの形状は、円形に限られず、楕円状、角状（四角状その他多角状）であってもよい。

摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、例えば、それを構成する架橋ＰＴＦＥ層１１２の壁面（側面及び底面）は平面状で構成されている。
つまり、架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面１１２Ａ側の表層部は、その断面形状（厚み方向に沿って切断したときの断面形状）が凹凸状となっており、その凸部の頂部と共にその凹部の底部が平面状で構成されている。

摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、例えば、一方の方向とこれに交差（例えば直交）する方向に特定の間隔で格子状に配列されている。
なお、摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、格子状に限られず、千鳥格子状や、その他不規則に配列されていてもよい。

摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、摺動面に占める面積が一つ当たり７×１０^−３ｍｍ^２以上５ｍｍ^２（望ましくは０．０１ｍｍ^２以上０．３ｍｍ^２以下で設けることがよい。また、摺動面１１２Ａ全面積に対して、全凹部１１２Ｂが占める面積の割合は、１０％以上５０％以下（望ましくは２０％以上４５％以下）であることがよい。
具体的には、摺動面１１２Ａに設けられる凹部１１２Ｂは、例えば、径（凹部１１２Ｂの上縁部での最大径）１００μｍ以上１ｍｍ以下（望ましくは１５０μｍ以上０．６ｍｍ以下）で、隣合う凹部１１２Ｂ間の最短距離（配列ピッチ）０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ（望ましく０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下で点在させて設けることがよい。

架橋ＰＴＦＥについて説明する。
架橋ＰＴＦＥ層１１２を構成する架橋ＰＴＦＥは、例えば、未架橋ＰＴＦＥに対して電離性放射線を照射することにより架橋させた架橋ＰＴＦＥである。
具体的には、架橋ＰＴＦＥは、例えば、結晶融点よりも高い温度で加熱した状態の未架橋ＰＴＦＥに対して、酸素不在の環境下で、照射線量１ＫＧｙ以上１０ＭＧｙ以下の電離性放射線（例えば、γ線、電子線、Ｘ線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等）を照射して架橋させたものである。

なお、ＰＴＦＥには、テトラフルオロエチレン以外の他の共重合成分（パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、（パーフルオロアルキル）エチレン、あるいはクロロトリフルオロエチレン等）を含んでいてもよい。

充填材その他添加剤について説明する。
充填材は、導電性付与、耐久性、熱伝導性を向上させる目的で添加されるものである。
充填材としては、例えば、金属酸化物微粒子、ケイ酸塩鉱物、カーボンブラック、及び窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることがよい。
これらの中でも、ケッチェンブラック、黒鉛、アセチレンブラックは、導電性を付与付与するのに望好ましく、黒鉛、銅、銀、窒化アルミ、窒化硼素、アルミナなどは、熱伝導性を付与するのに望ましい。充填材料は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
充填材料の平均粒径は、例えば０．０１μｍ以上２０μｍであることがよい。

充填材の含有量は、例えば、架橋ＰＴＦＥ成分１００質量部に対して、０．０１質量部以上３０質量部以下であることがよい。

なお、架橋ＰＴＦＥ層１１２には、充填材以外にも、その他添加剤を目的に応じて配合してもよい。

架橋ＰＴＦＥ層１１２の厚みは、例えば、２０μｍ以上３００μｍ以下（望ましくは５０μｍ以上２５０μｍ以下）の範囲で設定される。

次に、基材層１１０について説明する。
基材層１１０は、例えば、樹脂材料と必要に応じて充填材等その他添加剤とを含んで構成させる。
樹脂材料としては、（例えば例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、補強材を添加してなるポリエステル樹脂等が挙げられるが、これらの中でも、耐熱性、機械的強度が高いポリイミド樹脂がよい。

基材層１１０の厚みは、例えば、５０μｍ以上１５０μｍ以下（望ましくは６０μｍ以上１３０μｍ以下）の範囲で設定される。

次に、本実施形態に係る摺動部材１０１の製造方法について説明する。
まず、基材層１１０となるシート、架橋ＰＴＦＥ層１１２となるシート、をそれぞれ準備する。そして、これらシートを接着剤により張り合わせる。

次に、基材層１１０と架橋ＰＴＦＥ層１１２との積層体で構成されたシートの架橋ＰＴＦＥ層１１２に対して、エンボス加工を施して、架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面１１２Ａとなる面に凹部１１２Ｂを形成する。

ここで、凹部１１２Ｂを形成するエンボス加工は、例えば、架橋ＰＴＦＥ層１１２を構成する架橋ＰＴＦＥのガラス転移温度以上に加熱した状態で、圧力を加えることで形状を得る方法である。
具体的には、本エンボス加工は、例えば、架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面１１２Ａに押し付ける押付面に形成する凹部１１２Ｂに対応する円柱状の凸部が形成された金型を用いて、当該金型を架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面を押し付けて、当該摺動面１１２Ａに凹部１１２Ｂを形成する。

なお、金型は、ＮＣ工作機械などで作製する場合が多いが、架橋ＰＴＦＥ層１１２の摺動面１１２Ａに凹部１１２Ｂを形成する場合、金属のエッチングで作製してもよい。一方で、金型をエッチングで作製すると深さ方向にテーパーが付き制御が困難な場合がある。
特に、精度の良い金型の作製方法として、Ｎｉ電鋳による方法（エレクトロフォーミング法）がある。本作製法は、コストや精度の点や、複製が容易な点で有利な方法である。

以上の工程を経て、本実施形態に係る摺動部材１０１は製造される。

以上説明した本実施形態に係る摺動部材１０１は、基材層１１０と架橋ＰＴＦＥ層１１２との２層の積層体で構成された形態を説明したが、これに限られず、摺動面１１２Ａを構成する架橋ＰＴＦＥ層１１２を備えていれば、２層以上の積層体（例えば、基材層１１０と架橋ＰＴＦＥ層１１２との間に中間層を設けた形態、基材層１１０自体が２層以上の積層体で構成された形態等）で構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る摺動部材１０１は、摺動面１１２Ａを構成する架橋ＰＴＦＥ層１１２の単層体で構成された形態であってもよい。

［定着装置］
以下、本実施形態に係る定着装置の一例について説明する。
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があり、以下に、第１実施形態として、加熱源を有する加熱ロールと押圧パッドが押圧された加圧ベルトと備えた定着装置を説明し、第２実施形態として、加熱源が押圧された加熱ベルトと加圧ロールと備えた定着装置を説明する。
これらの定着装置におけるシート状の摺動部材として、上記本実施形態に係る摺動部材が適用される。

ここで、本実施形態に係る摺動部材を配置し、その摺動面を接触させる第２回転体の一例としての加熱ベルトや加圧ベルトの内面（内周面）は、例えば、その表面粗さＲａが０．１μｍ以上２．０μｍ以下（望ましくは０．３μｍ以上１．５μｍ以下）がよい。
これにより、第２回転体の一例としての加熱ベルトや加圧ベルトと、摺動部材と、の摺動抵抗が低減し、潤滑剤を介在させた場合、特に、当該部材間で潤滑剤を保持し易くなり、摺動部材の耐摩耗性が向上する。
なお、表面粗さＲａの測定は、表面粗さ計サーフコム１４００Ａ（東京精密社製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、評価長さＬｎを４ｍｍ、基準長さＬを０．８ｍｍ、カットオフ値を０．８ｍｍとした測定条件で行う。

−定着装置の第１実施形態−
まず、第１実施形態に係る定着装置６０について説明する。図３は、第１実施形態の定着装置６０の構成を示す概略図である。

第１実施形態に係る定着装置６０は、図３に示すように、例えば、回転駆動する第１回転体の一例としての加熱ロール６１と、第２回転体の一例としての加圧ベルト６２と、加圧ベルト６２を介して加熱ロール６１を押圧する押圧部材の一例としての押圧パッド６４とを備えて構成されている。
なお、押圧パッド６４は、例えば、加圧ベルト６２と加熱ロール６１とが相対的に加圧されていればよい。従って、加圧ベルト６２側が加熱ロール６１に加圧されてもよく、加熱ロール６１側が加熱ロール６１に加圧されてもよい。

加熱ロール６１は、例えば、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２及び離型層６１３を積層して構成されたものである。加熱ロール６１の内部には、加熱手段の一例としてのハロゲンランプ６６が配設されている。加熱手段としては、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材を用いてもよい。

一方、加熱ロール６１の表面には、例えば、感温素子６９が接触して配置されている。この感温素子６９による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ６６の点灯が制御され、加熱ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１５０℃）を維持される。

加圧ベルト６２は、例えば、内部に配置された押圧パッド６４とベルト走行ガイド６３とによって回転自在に支持されている。そして、挟込領域Ｎ（ニップ部）において押圧パッド６４により加熱ロール６１に対して押圧されて配置されている。

押圧パッド６４は、例えば、加圧ベルト６２の内側において、加圧ベルト６２を介して加熱ロール６１に加圧される状態で配置され、加熱ロール６１との間で挟込領域Ｎを形成している。
押圧パッド６４は、例えば、幅の広い挟込領域Ｎを確保するための前挟込部材６４ａを挟込領域Ｎの入口側に配置し、加熱ロール６１に歪みを与えるための剥離挟込部材６４ｂを挟込領域Ｎの出口側に配置している。

加圧ベルト６２の内周面と押圧パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、例えば、前挟込部材６４ａ及び剥離挟込部材６４ｂの加圧ベルト６２と接する面にシート状の摺動部材６８が設けられている。そして、押圧パッド６４と摺動部材６８とは、金属製の保持部材６５に保持されている。
なお、摺動部材８２は、例えば、その摺動面が加熱ベルト８４の内面と接するように設けられている。

保持部材６５には、例えば、ベルト走行ガイド６３が取り付けられ、加圧ベルト６２が回転する構成となっている。

加熱ロール６１は、例えば、図示しない駆動モータにより矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動して加圧ベルト６２は、加熱ロール６１の回転方向と反対の方向へ回転する。すなわち、例えば、加熱ロール６１が図３における時計方向へ回転するのに対して、加圧ベルト６２は反時計方向へ回転する。

そして、未定着トナー像を有する用紙Ｋ（記録媒体）は、例えば、定着入口ガイド５６によって導かれて、挟込領域Ｎに搬送される。そして、用紙Ｋが挟込領域Ｎを通過する際に、用紙Ｋ上のトナー像は挟込領域Ｎに作用する圧力と熱とによって定着される。

第１実施形態の定着装置６０では、例えば、加熱ロール６１の外周面に倣う凹形状の前挟込部材６４ａにより、前挟込部材６４ａがない構成に比して、広い挟込領域Ｎを確保される。

また、第１実施形態に係る定着装置６０では、例えば、加熱ロール６１の外周面に対し突出させて剥離挟込部材６４ｂを配置することにより、挟込領域Ｎの出口領域において加熱ロール６１の歪みが局所的に大きくなるように構成されている。

このように剥離挟込部材６４ｂを配置すれば、例えば、定着後の用紙Ｋは、剥離挟込領域を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、用紙Ｋが加熱ロール６１から剥離しやすい。

剥離の補助手段として、例えば、加熱ロール６１の挟込領域Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設されている。剥離部材７０は、例えば、剥離爪７１が加熱ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に加熱ロール６１と近接する状態で保持部材７２によって保持されている。

−定着装置の第２実施形態−
次に、第２実施形態に係る定着装置８０について説明する。図４は、第２実施形態に係る定着装置８０の構成を示す概略図である。

第２実施形態に係る定着装置８０は、図４に示すように、例えば、第２回転体の一例として加熱ベルト８４を備える定着ベルトモジュール８６と、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）に押圧して配置された第１回転体の一例としての加圧ロール８８とを含んで構成されている。そして、例えば、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触する挟込領域Ｎ（ニップ部）が形成されている。挟込領域Ｎでは、記録媒体の一例としての用紙Ｋが加圧及び加熱されトナー像が定着される。

定着ベルトモジュール８６は、例えば、無端状の加熱ベルト８４と、加圧ロール８８側で加熱ベルト８４が巻き掛けられ、モータ（図示省略）の回転力で回転駆動すると共に加熱ベルト８４をその内面から加圧ロール８８側へ押し付ける加熱押圧ロール８９と、加熱押圧ロール８９と異なる位置で内側から加熱ベルト８４を支持する支持ロール９０とを備えている。
定着ベルトモジュール８６は、例えば、加熱ベルト８４の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール９２と、加熱押圧ロール８９から支持ロール９０までの加熱ベルト８４の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール９４と、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触する領域である挟込領域Ｎの下流側において加熱ベルト８４を内面から張力を付与する支持ロール９８とが設けられている。

そして、定着ベルトモジュール８６は、例えば、加熱ベルト８４と加熱押圧ロール８９との間に、シート状の摺動部材８２が介在するように設けられている。
摺動部材８２は、例えば、その摺動面が加熱ベルト８４の内面と接するように設けられている。
摺動部材８２は、例えば、その両端が支持部材９６により支持された状態で設けられている。

加熱押圧ロール８９は、アルミニウムからなる円筒状の芯金の表面の金属磨耗を防止する保護層として、芯金表面に坪量２００μｍのフッ素樹脂皮膜が形成されたハードロールである。
加熱押圧ロール８９の内部には、例えば、加熱源の一例としてハロゲンヒータ８９Ａが設けられている。

支持ロール９０は、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部には加熱源の一例としてハロゲンヒータ９０Ａが配設されており、加熱ベルト８４を内面側から加熱するようになっている。
支持ロール９０の両端部には、例えば、加熱ベルト８４を外側に押圧するバネ部材（図示省略）が配設されている。

支持ロール９２は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール９２の表面には厚み２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。
支持ロール９２の離型層は、例えば、加熱ベルト８４の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール９２に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール９２の内部には、例えば、加熱源の一例としてハロゲンヒータ９２Ａが配設されており、加熱ベルト８４を外周面側から加熱するようになっている。

つまり、例えば、加熱押圧ロール８９と支持ロール９０及び支持ロール９２とによって、加熱ベルト８４が加熱される構成となっている。

姿勢矯正ロール９４は、例えば、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール９４の近傍には、加熱ベルト８４の端部位置を測定する端部位置測定機構（図示省略）が配置されている。
姿勢矯正ロール９４には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト８４の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構（図示省略）が配設され、加熱ベルト８４の蛇行を制御するように構成されている。

一方、加圧ロール８８は、例えば、アルミニウムからなる円柱状ロール８８Ａを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層８８Ｂと、膜厚１００μｍのフッ素系樹脂を含む剥離層とが積層された構成となっている。また、加圧ロール８８は、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって加熱ベルト８４が加熱押圧ロール８９に巻き回された部位に押圧されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール８６の加熱ベルト８４（加熱押圧ロール８９）が矢印Ｅ方向へ回転移動するのに伴って、加熱ベルト８４（加熱押圧ロール８９）に従動して矢印Ｆ方向に回転移動するようになっている。

そして、未定着トナー像を有する用紙Ｋは、定着装置８０の挟込領域Ｎに導かれ、挟込領域Ｎに作用する圧力と熱とによって定着される。

［画像形成装置］
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図５は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置では、上記実施形態に係る定着装置が適用される。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図５に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写(一次転写)させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｋに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｋ上に定着させる定着装置６０とを備えている。また、画像形成装置１００は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。

この定着装置６０が既述の第１実施形態の定着装置であり、当該定着装置は既述の本実施形態の加圧ベルト６２を有してなる。なお、画像形成装置１００は、既述の第２実施形態に係る定着装置８０を備える構成であってもよい。

画像形成装置１００の各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印Ａ方向に回転する感光体１１を備えている。

感光体１１の周囲には、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段の一例として、感光体１１を帯電させる帯電器１２が設けられ、前記帯電手段により帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段の一例として、感光体１１上に静電潜像を書込むレーザー露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)が設けられている。

また、感光体１１の周囲には、前記潜像形成手段により前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられ、感光体１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。

さらに、感光体１１の周囲には、感光体１１上の残留トナーが除去される感光体クリーナ１７が設けられ、帯電器１２、レーザー露光器１３、現像器１４、一次転写ロール１６及び感光体クリーナ１７の電子写真用デバイスが感光体１１の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。

中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０^６〜１０^１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。

中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図５に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、各感光体１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール３３、二次転写部２０に設けられる背面ロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール３４を有している。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０^８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。

そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。

二次転写部２０は、背面ロール２５と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段の一例としての、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、を備えて構成されている。

背面ロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０^７〜１０^１０Ω／□となるように形成され、硬度は、例えば、７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に設定される。この背面ロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。

一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０^７．５〜１０^８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。

そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んで背面ロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されて背面ロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｋ上にトナー像を二次転写する。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。

一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。

更に、本実施形態の画像形成装置では、用紙Ｋを搬送する搬送手段として、用紙Ｋを収容する用紙収容部５０、この用紙収容部５０に集積された用紙Ｋを所定のタイミングで取り出して搬送する給紙ロール５１、給紙ロール５１により繰り出された用紙Ｋを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｋを二次転写部２０へと送り込む搬送ガイド５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｋを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｋを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。

画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザー露光器１３に出力される。

レーザー露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザーから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザー露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体１１上に形成されたトナー像は、各感光体１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール５１が回転し、用紙収容部５０から所定サイズの用紙Ｋが供給される。給紙ロール５１により供給された用紙Ｋは、搬送ロール５２により搬送され、搬送ガイド５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｋは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｋの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２が背面ロール２５に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｋは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール２２と背面ロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２と背面ロール２５とによって加圧される二次転写部２０において、用紙Ｋ上に一括して静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｋは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｋを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｋ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙Ｋ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｋは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部（不図示）に搬送される。

一方、用紙Ｋへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール３４及び中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能であり、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは言うまでもない。

なお、本実施形態に係る画像形成装置では、電子写真方式の画像形成装置について説明したが、これに限られず、電子写真方式以外の公知の画像形成装置（例えば、用紙搬送用の無端ベルトを備えたインクジェット記録装置など）であってもよい。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
エレクトロフォーミングで作製した、直径０．２ｍｍ、配列ピッチ０．６ｍｍ、高さ０．１ｍｍのＮｉ電鋳製円柱付きの金型（ＳＵＳ板：日立マクセル社製）と、基材層となる厚さ７５μｍのポリイミド樹脂シートと、架橋ＰＴＦＥ層となる厚さ０．１ｍｍの架橋ＰＴＦＥシート（エクセロンＸＦ−１Ｂ）と貼り合わせた積層シートを準備し、プレス機で１８０℃に加熱しながら加圧することで架橋ＰＴＦＥシート表面にエンボス加工を施した。
これにより、架橋ＰＴＦＥ層における平面状の摺動面に、直径０．２ｍｍ、配列ピッチ０．６ｍｍで円形の凹部が格子状に配列して設けられたシート状の摺動部材を得た。

（実施例２）
エレクトロフォーミングで作製した、直径０．４ｍｍ、配列ピッチ１．２ｍｍのＮｉ電鋳製円柱付き金型（ＳＵＳ板：日立マクセル社製）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして、平面状の摺動面に、直径０．４ｍｍ、配列ピッチ１．２ｍｍで円形の凹部が格子状に配列して設けられたシート状の摺動部材を得た。

（実施例３）
架橋ＰＴＦＥシートとして単層（膜厚０．２ｍｍ）の架橋ＰＴＦＥを用いた以外は、実施例１と全く同様にして、平面状の摺動面に、直径０．２ｍｍ、配列ピッチ０．６ｍｍで円形の凹部が格子状に配列して設けられたシート状の摺動部材を得た。

（比較例１）
ガラスクロスに厚さ０．０２ｍｍのＰＴＦＥシートをラミネートした、摺動面に高さ０．０２ｍｍの凹凸を持つ摺動部材（中興化成工業製：ＨＧＦ−５００−６）を準備した。

（比較例２）
金型の替わりにステンレス製のメッシュ（３０メッシュ、線径０．２２ｍｍ）を使い、基材層となる厚さ７５μｍのポリイミド樹脂シートと、架橋ＰＴＦＥ層となる厚さ０．１ｍｍの架橋ＰＴＦＥシート（エクセロンＸＦ−１Ｂ）と貼り合わせた積層シートを準備し、プレス機で１８０℃に加熱しながら加圧することで架橋ＰＴＦＥシート表面に十字マークのエンボス加工を施した。これにより、架橋ＰＴＦＥ層の摺動面に、線幅が５μｍ〜３０μｍと不規則で、十字マークの交点ほど線幅が太く、十字マーク同士が一部連続した形状で格子状に配列したパターンを持つシート状の摺動部材を得た。

（評価）
各例で得られたシート状の摺動部材を、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト・ロールニップ方式の定着装置（図４参照：シート状の摺動部材を配置する加熱ベルトの内面の表面粗さＲａ＝０．８μｍ）に取り付けて、プロセススピードを８００ｍｍ／ｓｅｃに上げて、摩擦係数評価と磨耗試験を行った。結果を表１に示す。

−摩擦係数評価−
初期摩擦係数と通紙後の摩擦係数を測定し、摺動部材の性能を評価した。評価基準は以下の通りである。
◎：初期摩擦係数が１．０以下、１００００００枚（１Ｍｐｖ）通紙後の摩擦係数が１．２以下
○：初期摩擦係数が１．０以下、８０００００枚（８００ｋｐｖ）通紙後の摩擦係数が１．５以下
△：初期摩擦係数が１．０以下、４０００００枚（４００ｋｐｖ）通紙後の摩擦係数が１．５以下
×：初期摩擦係数が１．０以上あるいは、４０００００枚（４００ｋｐｖ）通紙後の摩擦係数が１．５以上

−磨耗試験−
シート状の摺動部材（摺動面を構成する層）の磨耗状態について、１０００００枚（１００ｋｐｖ）通紙後の摩耗量を測定して調べた。

上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、シート状の摺動部材の磨耗が抑制されていることがわかる。
また、本実施例は、通紙後の摩擦係数が本実施例が比較例に比べて摩擦係数の上昇が抑制されており維持性が高く摺動部材の寿命（ライフ）が長いことがわかる。

６０ 定着装置
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ベルト
６３ ベルト走行ガイド
６４ 押圧パッド
６４ａ 前挟込部材
６４ｂ 剥離挟込部材
６５ 保持部材
６６ ハロゲンランプ
６８ 摺動部材
６９ 感温素子
７０ 剥離部材
７１ 剥離爪
７２ 保持部材
８０ 定着装置
８２ 摺動部材
８４ 加熱ベルト
８６ 定着ベルトモジュール
８８Ａ 円柱状ロール
８８ 加圧ロール
８８Ｂ 弾性層
８９ 加熱押圧ロール
８９Ａ ハロゲンヒータ
９０ 支持ロール
９０Ａ ハロゲンヒータ
９２ 支持ロール
９２Ａ ハロゲンヒータ
９４ 姿勢矯正ロール
９６ 支持部材
９８ 支持ロール
１００ 画像形成装置
１０１ 定着装置用摺動部材
１１０ 基材層
１１２ 架橋ポリテトラフルオロエチレン層
１１２Ａ 摺動面
１１２Ｂ 凹部

Claims (5)

1. 平面状の摺動面を有し、前記摺動面に凹部が点在した架橋ポリテトラフルオロエチレン層の単層体、又は前記架橋ポリテトラフルオロエチレン層を前記摺動面を構成する層として有する２層以上の積層体で構成された定着装置用摺動部材。
2. 基材層と、前記基材層上に設けられた前記架橋ポリテトラフルオロエチレン層と、の積層体で構成された請求項１に記載の定着装置用摺動部材。
3. 第１回転体と、
   第１回転体の外面に接して配置される第２回転体と、
   前記第２回転体の内部に配置され、前記第２回転体の内面から第２回転体を第１回転体へ押圧する押圧部材と、
   前記第２回転体の内面と前記押圧部材との間に介在する摺動部材であって、請求項１又は２に記載の定着装置用摺動部材と、
   前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方を加熱する加熱源と、
   を備える定着装置。
4. 前記第２回転体の内面の表面粗さＲａが、０．１μｍ以上２．０μｍ以下である請求項３に記載の定着装置。
5. 像保持体と、
   前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
   帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項３又は４に記載の定着装置である定着手段と、
   を備える画像形成装置。

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