(57)【要約】【課題】ベルト部材を長時間安定して駆動することができる定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】回転体としての加圧ローラ２２と、定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の内周面側に設けられ、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２とでニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２５と、ニップ形成部材２５と定着ベルト２１との間に配置され、潤滑剤を保持して定着ベルト２１を滑らかに摺動させる摺動繊維部材３１とを有し、ニップ部Ｎに搬送された記録媒体としての記録紙Ｓを加熱して記録媒体Ｓの未定着像を定着させる定着装置であって、摺動繊維部材３１が、少なくとも、定着ベルト２１に接触する第１の繊維層３２と、第１の繊維層３２よりもニップ形成部材２５側に位置し、かつ第１の繊維層３２よりも低い繊維密度からなる第２の繊維層３３とを有する構成になっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転体と、
前記回転体に接触して回転するベルト部材と、
前記ベルト部材の内周面側に設けられ、前記ベルト部材を介して前記回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記ニップ形成部材と前記ベルト部材との間に配置され、潤滑剤を保持して前記ベルト部材を滑らかに摺動させる摺動繊維部材と、を備え、
前記ニップ部に搬送された記録媒体を加熱して前記記録媒体の未定着像を定着させる定着装置であって、
前記摺動繊維部材が、少なくとも、前記ベルト部材に接触する第１の繊維層と、前記第１の繊維層よりも前記ニップ形成部材側に位置し、かつ前記第１の繊維層よりも低い繊維密度からなる第２の繊維層とを有する構成になっていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２の繊維層が、前記第１の繊維層よりも高い弾性係数で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１および第２の繊維層の各々が、縦糸と横糸とを交互に浮き沈みさせて織った平織りの織布で構成され、
前記ベルト部材が、前記摺動繊維部材の縦糸方向に沿って走行する構成になっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１および第２の繊維層が、各々の繊維を互いに絡み合わせることで一体化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記摺動繊維部材が、前記ニップ形成部材との相対位置がずれないように前記ニップ形成部材に一体化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記摺動繊維部材の前記ニップ形成部材と接する側が前記ベルト部材と接する側よりも低融点の材料で形成され、
前記ニップ形成部材が摺動繊維部材の前記ニップ形成部材と接する側よりも低融点の材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記摺動繊維部材が、接着材を介在して前記ニップ形成部材に接着され、
前記摺動繊維部材の前記ニップ形成部材側に前記接着材の浸透を防止する浸透防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記摺動繊維部材は、前記ベルト部材側の表面エネルギーが前記ニップ形成部材側の表面エネルギーよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、特に、記録媒体の未定着像を定着させる定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に使用される定着装置は、熱源で加熱される定着ローラと、この定着ローラを加圧する加圧ローラとを含んで構成されている。この定着ローラと加圧ローラとの間に形成されるニップ部を、未定着像が形成された記録媒体が通過するようになっている。記録媒体の未定着像は、ニップ部を通過する際に定着ローラで加熱されるとともに加圧ローラで加圧され、記録媒体に定着される。
【０００３】
一方、近年装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求の高まりから、加熱ローラの代わりにベルトや薄膜フィルムなど、無端状のベルト部材を用いた加熱装置を採用することで、定着装置の低熱容量化を実現し、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間(ウォームアップ時間やファーストプリント時間)を大幅に短縮した、いわゆるオンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている。
【０００４】
この種の定着装置は、ベルト部材の内周面にニップ形成部材を接触させつつ動かし、ベルト部材を介してニップ形成部材に回転体（加圧ローラ）を押し付けることでベルト部材と回転体との間にニップ部を形成し、このニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上に未定着のトナー像を定着させる方式となっている。
【０００５】
このような定着装置は、回転体によってベルト部材がニップ形成部材に押し付けられ、ベルト部材がその内周面をニップ形成部材に接触しつつ動かされるため、ベルト部材およびニップ形成部材が摩耗してしまうという不具合があった。
【０００６】
また、このような定着装置は、ベルト部材とニップ形成部材との間に生じる摩擦力が大きくなると、回転体を駆動させる駆動モータのトルクが上昇してしまう。そのため、このような定着装置には、従動回転するベルト部材が駆動源となる回転体に対して従動回転できずにスリップしてしまい、ニップ部を通過する記録媒体に対して不安定なブレーキがかかることによる記録媒体へのしわの発生や、駆動モータが負荷に耐えられないことによるモータが回転しなくなるロックの発生、モータの入力パルス数と実際のモータの回転との同期が取れなくなる脱調の発生などといった不具合があった。
【０００７】
このベルト部材およびニップ形成部材の摩擦による摩耗を防止し、上述した様々な不具合の発生を防止する方式としては、ベルト部材の内周面とニップ形成部材との間に、潤滑剤を保持してベルト部材を滑らかに摺動させる摺動繊維部材を配置する構成が既に知られている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、摺動繊維部材として、多孔質樹脂繊維織布、又は多孔質樹脂繊維織布の表面に多孔質樹脂フィルムを積層した多孔質樹脂部材を用い、潤滑剤としてシリコーンオイルを用いた技術が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、摺動繊維部材として、多孔質組織材の非摺動面側に多孔質組織材の変形防止フィルムを積層接着したシート状摺動材を用い、潤滑剤としてシリコーンオイルを用いた技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の多孔質樹脂部材および特許文献２のシート状摺動材は、加圧により空孔が潰れ潤滑剤が押し出されるため、潤滑剤を長時間保持する保持性能が低い。ベルト部材を用いた定着装置の技術課題の１つは、ベルト部材を長時間安定して駆動することである。ベルト部材を長時間安定して駆動するためには、摺動繊維部材において、潤滑剤を長時間保持する保持特性の向上が必須となる。
【００１１】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ベルト部材を長時間安定して駆動することができる定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る定着装置は、上記目的達成のため、回転可能な回転体と、前記回転体に接触して回転するベルト部材と、前記ベルト部材の内周面側に設けられ、前記ベルト部材を介して前記回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材と前記ベルト部材との間に配置され、潤滑剤を保持して前記ベルト部材を滑らかに摺動させる摺動繊維部材とを備え、前記ニップ部に搬送された記録媒体を加熱して前記記録媒体の未定着像を定着させる定着装置であって、前記摺動繊維部材が、少なくとも、前記ベルト部材に接触する第１の繊維層と、前記第１の繊維層よりも前記ニップ形成部材側に位置し、かつ前記第１の繊維層よりも低い繊維密度からなる第２の繊維層とを有する構成になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルト部材を長時間安定して駆動することができる定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る定着装置を備えた画像形成装置の内部構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る定着装置において、摺動繊維部材の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る定着装置において、織りの一例として平織りを示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る定着装置において、駆動時間と定着トルクとの関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る定着装置において、駆動時間と潤滑剤残量との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る定着装置において、摺動繊維部材の概略構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態３に係る定着装置において、摺動繊維部材の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
(実施形態１)
図１〜図７は、本発明に係る定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置の実施形態１に係る図であり、画像形成装置としてのカラー画像形成装置に適用した例を示している。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るカラー画像形成装置１は、装置本体２と、光書込装置３と、プロセスユニット４と、転写装置５と、ベルトクリーニング装置６と、シート給送装置７と、排紙トレイ８と、レジストローラ９と、定着装置１０とを有している。
【００１８】
このカラー画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびブラック（Ｂｋ）の各色に色分解された色にそれぞれ対応する画像を形成する像担持体からなる感光体ドラムが並設されたタンデム構造で構成されている。
【００１９】
なお、本発明に係る画像形成装置は、タンデム構造に限定されることはなく、他の構造であってもよい。また、本発明に係る画像形成装置は、カラー画像形成装置１に限定されることはなく、他の画像形成装置であってもよい。例えば、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
【００２０】
装置本体２は、各構成要素を収容する筐体で構成されており、シート給送装置７に収容された記録媒体としての記録紙Ｓを搬送する搬送経路Ｒが筐体内部に形成されている。
【００２１】
装置本体２の排紙トレイ８の下部には、イエロー、シアン、マゼンダおよびブラックの各色のトナーが充填されたトナーボトル２ａＹ、２ａＣ、２ａＭ、２ａＢｋが着脱可能に装着されている。また、装置本体２の内部には、図示しない廃トナー収容器が設けられており、その入口部には、トナー移送ホースが接続され、トナー移送ホースから入った廃トナーが収容されるようになっている。
【００２２】
光書込装置３は、光源としての図示しない半導体レーザー、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび回転多面鏡を含んで構成されている。
【００２３】
この光書込装置３は、プロセスユニット４に対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを照射してプロセスユニット４に静電潜像を形成するよう構成されている。照射されるレーザー光に含まれる画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンダおよびブラックの各色情報に分解した単色の画像情報で構成されている。
【００２４】
プロセスユニット４は、プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋの４つのプロセスユニットで構成されている。プロセスユニット４Ｙは、感光体ドラム４ｄと、帯電ローラ４ｒと、現像装置４ｇと、クリーニングブレード４ｂとを有している。このプロセスユニット４Ｙは、帯電、光書込、現像、転写、クリーニングおよび除電が順に行われるよう構成されている。
【００２５】
このプロセスユニット４Ｙにおいては、まず、帯電ローラ４ｒにより感光体ドラム４ｄに静電気を蓄える帯電がなされ、帯電した感光体ドラム４ｄの表面へ光書込装置３による光書込がなされ、感光体ドラム４ｄに静電気のパターンからなる静電潜像が形成される。そして、現像装置４ｇにより感光体ドラム４ｄ上の静電潜像にイエロートナーの付着、すなわち現像がなされトナー像が形成され、転写装置５へトナー像が形成される転写が行われる。そして、次の転写に備えて、クリーニングブレード４ｂにより感光体ドラム４ｄ上に残ったトナーが取り除かれ、さらに、感光体ドラム４ｄ上に残った静電気が取り除かれる除電が行われる。
【００２６】
感光体ドラム４ｄは、円筒形の表面に、無機や有機の感光体からなる感光層を有しており、帯電ローラ４ｒは、感光体ドラム４ｄに近接して配置され感光体ドラム４ｄとの間の放電により感光体ドラム４ｄを帯電させるようになっている。
【００２７】
現像装置４ｇは、イエロートナーを供給する供給部分と、感光体ドラム４ｄにイエロートナーを付着させる現像部分により構成されている。クリーニングブレード４ｂは、ゴムなどの弾力性のある帯状部材とブラシなどのトナー除去部材とを有している。現像装置４ｇは、装置本体２に着脱可能に収容されている。
【００２８】
プロセスユニット４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋも、それぞれプロセスユニット４Ｙと同様に構成されており、プロセスユニット４Ｃは、シアンのトナー像を、プロセスユニット４Ｍは、マゼンダのトナー像を、プロセスユニット４Ｂｋは、ブラックのトナー像をそれぞれ転写装置５に転写するようになっている。
【００２９】
転写装置５は、転写ベルト５ａと、駆動ローラ５ｂと、従動ローラ５ｃと、一次転写ローラ５ｄと、二次転写ローラ５ｅとを有している。
【００３０】
転写ベルト５ａは、端末の無いいわゆる無端状のベルトから構成されており、駆動ローラ５ｂと従動ローラ５ｃと間に張力がかかった状態で掛け渡されている。また、転写ベルト５ａは、駆動ローラ５ｂおよび従動ローラ５ｃにより、図の矢印Ａ１の方向に回転可能、すなわち周回走行可能に構成されている。
【００３１】
一次転写ローラ５ｄは、プロセスユニット４Ｙの感光体ドラム４ｄを転写ベルト５ａを介して押し付ける一次転写ローラ５ｄＹと、プロセスユニット４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋの感光体ドラム４ｄを同様に押し付ける一次転写ローラ５ｄＣ、５ｄＭ、５ｄＢｋを有している。プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋと押し付けられた転写ベルト５ａとの接触部分に、それぞれ一次転写ニップが形成されている。
【００３２】
二次転写ローラ５ｅは、転写ベルト５ａの外周面を介して押し付けることにより駆動ローラ５ｂを押し付けており、二次転写ローラ５ｅと転写ベルト５ａとの接触部分に、二次転写ニップが形成されている。
【００３３】
ベルトクリーニング装置６は、二次転写ニップとプロセスユニット４Ｙとの間に配置されている。このベルトクリーニング装置６は、二次転写ニップにおける転写の際に、転写ベルト５ａの外周表面に残ったトナーを取り除く図示しないトナー除去部材と、除去された廃トナーを廃トナー収容器に移送するトナー移送ホースとを有している。
【００３４】
シート給送装置７は、装置本体２の下部に配置されており、記録紙Ｓを収容する給紙カセット７ａと、給紙ローラ７ｂとを有している。シート給送装置７においては、給紙ローラ７ｂにより給紙カセット７ａから記録紙Ｓが１枚ずつ取り出され搬送経路Ｒに送り出すようになっている。
【００３５】
排紙トレイ８は、光書込装置３の上方で装置本体２の上部に配置されており、記録された記録紙Ｓを収容するトレイ８ａと、一対の排紙ローラ８ｂとを有している。
【００３６】
排紙トレイ８においては、一対の排紙ローラ８ｂにより搬送経路Ｒから排出された記録紙Ｓをトレイ８ａに１枚ずつ順次載せて重ね合わせるようになっている。
【００３７】
レジストローラ９は、一対のローラを有しており、シート給送装置７の給紙ローラ７ｂにより送り出され搬送経路Ｒにある記録紙Ｓの搬送を調節するよう構成されている。
【００３８】
搬送経路Ｒ上のレジストローラ９と給紙ローラ７ｂとの間で、図示しないレジストセンサが装置本体２に配置されており、記録紙Ｓの先端部分の通過が検知されるようになっている。このレジストセンサが記録紙Ｓの先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、記録紙Ｓはレジストローラ９に突き当てられて一端停止する。このレジストローラ９は、突き当てられた記録紙Ｓを所定のタイミングで挟み込んで回転し、二次転写ニップまで搬送するようになっている。所定のタイミングとしては、例えば、転写ベルト５ａの回転によりフルカラーで重ね合わさったトナー画像が二次転写ニップの位置まで搬送された時機が挙げられる。
【００３９】
定着装置１０は、図２および図３に示すように、回転体としての加圧ローラ２２と、加圧ローラ２２に接触して従動回転する定着部材としての定着ベルト２１と、熱源としてのヒータ２３と、反射部材２４と、定着ベルト２１の内周面側に設けられ、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２とでニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２５と、支持部材２６と、分離部材２７と、一対の保持部材２８と、一対の保護部材２９とを含んで構成されている。定着装置１０は、さらに、図３に示すように、ニップ形成部材２５と定着ベルト２１との間に配置され、潤滑剤を保持して定着ベルト２１を滑らかに摺動させる摺動繊維部材３１を有している。
【００４０】
この定着装置１０においては、トナー画像が転写された記録紙Ｓが、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間に形成されるニップ部Ｎを通過中に加熱および加圧されてトナー画像Ｔが記録紙Ｓに定着されるようになっている。そして、記録紙Ｓが、ニップ部Ｎから排出される際に定着ベルト２１から分離し、搬送経路Ｒを通って排紙ローラ８ｂに向かって搬送されるようになっている。
【００４１】
定着ベルト２１は、図３に示すように、離型層２１ａと、この離型層２１ａの内周面に形成された弾性層２１ｂと、この弾性層２１ｂの内周面に形成されたベルト基材２１ｃと、このベルト基材２１ｃの内周面に形成された内面コート層２１ｄとを有している。
【００４２】
定着ベルト２１は、厚みが１ｍｍ程度で形成され可撓性を有している。定着ベルト２１は、外周面を通過する記録紙Ｓの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が直径２５ｍｍ程度になるよう環状に形成されている。
【００４３】
なお、定着ベルト２１においては、弾性層２１ｂのない構造であってもよい。弾性層２１ｂがない場合は定着ベルト２１の熱容量が小さくなり、熱応答および省エネ性を向上させることができる。定着ベルト２１における前述の直径は、定着装置１０の設定諸元に応じて適宜１５〜１２０ｍｍ程度の範囲内の寸法で選択される。
【００４４】
定着ベルト２１は、図２に示すように、加圧ローラ２２の矢印Ｂ１方向の回転に連れ回り矢印Ｂ２方向に回転するようになっている。すなわち、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２を駆動源としている。定着ベルト２１および加圧ローラ２２の回転により、記録紙Ｓは、ニップ部Ｎに対して矢印Ｂ３方向に進入しニップ部Ｎから排出されるようになっている。
【００４５】
離型層２１ａは、記録紙Ｓおよびトナー画像に対する剥離性が高い材料、すなわち、トナーや金型などの製品の表面で、相手材料の粘着や焼付きを起こさないようにする性質、いわゆる離型性を良好とする材料で形成されている。離型性を良好とする材料として、具体的には、ＰＦＡ（Tetra Fluoro ethylene-perfluoro Alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ＰＥＩ（Poly Ether Imide）、ＰＥＳ（Poly Ether Sulphone）などの樹脂材料が挙げられる。この離型層２１ａは、１〜２００μｍの厚みで形成されている。
【００４６】
弾性層２１ｂは、シリコーンゴム（Ｑ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）などのゴム材料で形成されており、２０〜９００μｍ程度の厚みを有している。この弾性層２１ｂが設けられていると、ニップ部Ｎを通過中の記録紙Ｓに熱および圧力を加える際に、記録紙Ｓおよび定着ベルト２１の表面に凹凸があることによる加圧力および熱伝導の不均一化が改善される。
【００４７】
すなわち、記録紙Ｓ上の未定着像を押し潰して記録紙Ｓに定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じることがある。弾性層２１ｂが、例えば、１００μｍ以上設けられていると、弾性層２１ｂの変形により、微小な凹凸が吸収されこのようなユズ肌画像の課題を解消させることができる。
【００４８】
ベルト基材２１ｃは、所要の機械的強度を有する材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料や、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの樹脂材料で形成されており、２０〜１００μｍ程度の厚みを有している。すなわち、厚みの小さな金属フィルムや樹脂フィルムで形成されている。
【００４９】
内面コート層２１ｄは、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂で形成されている。
【００５０】
加圧ローラ２２は、図２に示すように、芯金からなるローラ２２ａと、ローラ２２ａの外周面に形成された弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの外周面に形成された離型層２２ｃを有している。
【００５１】
この加圧ローラ２２は、装置本体２内に設けられた図示しない駆動機構から出力された駆動力により回転するよう構成されている。この駆動機構は、例えば、モータなどの駆動部と減速ギヤなどの減速部とにより構成されている。また、この加圧ローラ２２は、図示しない加圧部材により定着ベルト２１側に加圧され、弾性層２２ｂが押し潰されて弾性変形することによりニップ部Ｎの一部を構成している。
【００５２】
ローラ２２ａは、所要の機械的強度を有し、熱伝導性の良好な炭素鋼材（例えば、ＳＣ、ＳＴＫＭ）やアルミニウム材（Ａｌ）などの金属材料からなり、中実の円柱形に形成されている。なお、ローラ２２ａは、中空の円筒形で形成し、内部にハロゲンヒータなどの熱源を設け、この熱源によりローラ２２ａ、弾性層２２ｂ、離型層２２ｃを介してニップ部Ｎを通過中の記録紙Ｓを加熱するよう構成してもよい。
【００５３】
弾性層２２ｂは、定着ベルト２１の弾性層２１ｂと同様、シリコーンゴム（Ｑ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）などの合成ゴムで形成されている。この合成ゴムは、比較的硬質で発泡がされていない、いわゆるソリッドゴムで構成されている。ローラ２２ａの内部に、熱源が設けられていない構造で構成された場合には、この合成ゴムに代えて、発泡弾性層からなる、いわゆるスポンジゴムで構成するようにしてもよい。このスポンジゴムは、内部に気泡を有しているので、断熱性が高められ、加熱された定着ベルト２１の熱が加圧ローラ２２に伝熱され難くなり、すなわち熱が奪われ難くなるので省エネルギー化がより図られる。
【００５４】
離型層２２ｃは、定着ベルト２１の弾性層２１ｂと同様、いわゆる離型性を良好とするとともに、弾性層２２ｂの耐久性を高める機能を有し、熱伝導率が高く耐久性に富む材料で形成される。例えば、ＰＥＩやＰＦＡまたはＰＴＦＥからなるフッ素樹脂塗料を塗布したもの、あるいはシリコーンゴム層やフッ素ゴム層を形成したものが用いられる。
【００５５】
ヒータ２３は、定着ベルト２１の内周側で、かつ定着ベルト２１から離隔した位置で筐体に固定されている。このヒータ２３は、定着ベルト２１を輻射熱で直接加熱するよう単一の発光領域を有する公知の熱源で構成されている。この熱源としてはいわゆる輻射熱ヒータで構成され、例えば、ハロゲンランプの放射熱を直接利用したハロゲンヒータ、不活性ガス中に炭素繊維を封入した石英管で構成されるカーボンヒータ、セラミック内部に埋め込まれた抵抗配線で構成されるセラミックヒータが挙げられる。ヒータ２３への通電および非通電の制御は、前述の制御部によって行われる。
【００５６】
反射部材２４は、筐体に固定される固定部と、ヒータ２３から出射される輻射熱を定着ベルト２１の内周側に向けて反射する反射面部と、支持部材２６を覆うカバー部とを有している。固定部は、紙幅方向の両端部に形成されており、両端部で保持部材２８を介して筐体に固定されている。反射面部は、支持部材２６とヒータ２３との間に位置し、ヒータ２３に対向する側に配置され、ヒータ２３を囲むよう中央部で屈曲した屈曲面を有している。
【００５７】
ニップ形成部材２５は、ニップ部Ｎを通過する記録紙Ｓの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が略長方形に形成されており、摺動繊維部材３１を介して定着ベルト２１が加圧されるニップ形成面部２５ａと、支持部材２６と連結される連結部とを有している。このニップ形成部材２５は、定着ベルト２１の内周側に配置され、筐体に固定されている。
【００５８】
ニップ形成面部２５ａは、定着ベルト２１および摺動繊維部材３１を挟んで加圧ローラ２２と対向する側に平坦面を有している。この平坦面に加圧ローラ２２の加圧力により定着ベルト２１が加圧されるようになっている。また、加圧ローラ２２が定着ベルト２１を加圧する際に、主に弾性層２２ｂが押し潰されて、ニップ形成面部２５ａの平坦面に習って平坦に変形することになる。
【００５９】
この加圧ローラ２２が平坦に変形した部分、すなわち所定のニップ幅を有するニップ部Ｎが構成されている。
【００６０】
なお、ニップ形成面部２５ａは、平坦面を有する構造で構成しているが、平坦面以外の構造で構成するようにしてもよい。例えば、ニップ形成面部２５ａを、加圧ローラ２２から見て加圧ローラ２２とは反対側に凹んで形成された湾曲面を有する構造で構成するようにしてもよい。
【００６１】
このような湾曲面を有する構造の場合、ニップ部Ｎを通過する記録紙Ｓの先端の排出方向が加圧ローラ２２側に傾くことになるので、定着ベルト２１から分離され易くなり、記録紙Ｓが搬送途中で詰まってしまうという、いわゆるジャムの発生が抑制される。
【００６２】
支持部材２６は、ニップ形成部材２５と同様、記録紙Ｓの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面がヒータ２３側に開口して形成されている。この支持部材２６は、ニップ形成部材２５を支持する支持部と、開口側でヒータ２３および反射部材２４を収容する収容部と、両端部で筐体に取り付ける取付部とを有している。支持部２６ａは、ニップ形成部材２５の連結部に連結され、ニップ形成部材２５が加圧ローラ２２の加圧力によって紙幅方向に撓まないよう支持している。したがって、ニップ形成部材２５は、支持部材２６により記録紙Ｓの幅方向で均一なニップ幅が得られるようになっている。
【００６３】
この支持部材２６は、ニップ形成部材２５と同様に、定着ベルト２１の内周側に配置され、取付部で筐体に取り付けられ、締結具により筐体に締結されている。
【００６４】
分離部材２７は、詳細に図示していないが、分離板と、分離板の両端部で分離板を回転可能に支持する一対の支持軸と、分離板を定着ベルト２１に押圧するよう設けられた押圧ばねとを有している。この分離部材２７は、ニップ部Ｎを通過した記録紙Ｓの先端部分で、記録紙Ｓを定着ベルト２１から分離するようになっている。
【００６５】
保持部材２８は、詳細に図示していないが、フランジ部と、基端部と、第１突出部と、第２突出部とを有し、各構成要素は一体的に形成されている。ニップ形成部材２５および支持部材２６は、この保持部材２８により、各両端部で筐体に保持されている。
【００６６】
保護部材２９は、詳細に図示していないが、中央部に貫通孔を有する円盤で形成されており、この貫通孔には保持部材２８の第１突出部および第２突出部が挿入されるようになっている。保護部材２９は、保持部材２８の基端部に装着され、この基端部とともに、定着ベルト２１の記録紙Ｓの幅方向への移動を規制している。
【００６７】
この保護部材２９の平坦な側面には、定着ベルト２１の端部が突き当たるとともに、接触しながら回転するので、比較的弾力性があり、摩擦係数の比較的小さな表面が滑らかな材料で形成されている。
【００６８】
定着装置１０において、摺動繊維部材３１は、図３および図４に示すように、ニップ形成部材２５と定着ベルト２１の内周面との間に配置され、潤滑剤を保持して定着ベルト２１を滑らかに摺動させるものである。この摺動繊維部材３１は、少なくとも、定着ベルト２１の内周面に接触する第１の繊維層３２と、この第１の繊維層３２よりもニップ形成部材２５側に位置し、かつ第１の繊維層３２よりも低い繊維密度からなる第２の繊維層３３とを有している。本実施形態において、摺動繊維部材３１は、第１の繊維層３２および第２の繊維層３３の２層構造になっている。
【００６９】
摺動繊維部材３１において、定着ベルト２１の内周面に接触する第１の繊維層３２は、定着ベルト２１との摺動抵抗を下げるため、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂繊維からなる縦糸３２ａと横糸３２ｂとで織った織布によって構成されている。定着ベルト２１の内周面に接触しない第２の繊維層３３は、潤滑剤保持特性の高いＰＰＳ繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維などからなる縦糸３３ａと横糸３３ｂとで織った織布によって構成されている。
【００７０】
本実施形態において、第１の繊維層３２は例えばＰＴＦＥ樹脂繊維で構成され、第２の繊維層３３は例えばＰＰＳ樹脂繊維で構成されている。
【００７１】
また、本実施形態において、第１の繊維層３２および第２の繊維層３３は、図５に示すように、例えば縦糸３２ａ，３３ａと横糸３２ｂ，３３ｂとを交互に浮き沈みさせて織った平織りの織布で構成されている。定着ベルト２１は、摺動繊維部材３１の縦糸方向、具体的には第１の繊維層３２および第２の繊維層３３の各々の縦糸の方向に沿って走行するように構成されている。
【００７２】
ここで、摺動繊維部材３１は、第２の繊維層３３に含浸して保持させた潤滑剤を第１の繊維層３２へ容易に移行させるようにするため、潤滑剤の移動を遮断することのない積層構造とするのがよく、第１の繊維層３２と第２の繊維層３３との２層間の面を接着材を用いて積層接着しない一体構造とすることが好ましい。本実施形態において、摺動繊維部材３１は、図４に示すように、第１の繊維層３２の縦糸３２ａと第２の繊維層３３の横糸３３ｂとを接合部３１Ａで絡み合わせ、さらに、図示していないが、第１の繊維層３２の横糸３２ｂと第２の繊維層３３の縦糸３３ａとを接合部で絡み合わせることで両層を一体化している。
【００７３】
なお、第１の繊維層３２と第２の繊維層３３との一体化は、第１の繊維層３２の縦糸３２ａと第２の繊維層３３の横糸３３ｂとの絡み合わせ、および第１の繊維層３２の横糸３２ｂと第２の繊維層３３の縦糸３３ａとの絡み合わせのうち、何れか一方の絡み合わせでもよい。
【００７４】
摺動繊維部材３１の繊維密度は、図４に示すように、例えば、第１の繊維層３２の１に対して第２の繊維層３３の繊維密度が０．５になっている。織布からなる繊維層は、含浸によって潤滑剤を保持するが、繊維以外の空壁部分の割合が繊維密度に逆比例するため、繊維密度を低くすることで多くの潤滑剤を保持することができる。従って、第２の繊維層３３は、第１の繊維層３２よりも繊維密度が高いので、第１の繊維層３２よりも空孔率（繊維以外の空壁部分の割合）が高く、潤滑剤の保持量を多くすることができる。一方、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも繊維密度が高いので、第２の繊維層３３よりも空孔率が低く、加圧による潤滑剤の押し出し量を少なくすることができる。また、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも繊維密度が高いので、第２の繊維層３３に保持された潤滑剤が加圧により押し出されるのを抑制することもできる。また、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも繊維密度が高いので、摺動繊維部材３１の定着ベルト２１側の耐摩耗性を向上させることができる。
【００７５】
ニップ形成部材２５は、使用温度に対し耐熱性を有し、圧力伝達可能な無機物または有機物であればよく、例えばセラミック、ガラス、アルミニウムなどの無機物、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム類、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・ペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）などのフッ素樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＰ（液晶プラスチック，液晶ポリマー）、フェノール樹脂、ナイロン、アラミドなどの樹脂、またはこれらを組み合わせたものが用いられる。本実施形態では、ニップ形成部材２５は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）で形成されている。
【００７６】
潤滑剤は、摺動繊維部材３１に含浸されて保持され、定着ベルト２１と摺動繊維部材３１との間に供給される。潤滑剤は、摩擦力低減のため、シリコーンオイルや変性パーフルオロポリエーテルを含有する例えば、カルボン酸変性パーフルオロポリエーテル、リン酸変性パーフルオロポリエーテル、アルコール変性パーフルオロポリエーテル、アミド変性パーフルオロポリエーテルなどが用いられる。
【００７７】
また、他部品への潤滑剤の流出や拡散を防ぐ為、潤滑剤に増粘剤を添加してオイル成分保持性を高めてもよい。増粘剤としては、例えば、ベントン、シリカゲル、ウレア、ＰＴＦＥ、二硫化モリブデン、ガラス、カーボン、ＢＮなどが用いられる。特に変性パーフルオロポリエーテルに親和性が高く、摺動性を損なわないＰＴＦＥ粒子が好ましい。潤滑剤に増粘剤を添加する事でオイル成分の拡散を防止できる。
【００７８】
摺動繊維部材３１は、ニップ形成部材２５との相対位置がずれないようにニップ形成部材２５のニップ形成面部２５ａと一体化するように固定されている。本実施形態では例えば熱融着によって摺動繊維部材３１の第２の繊維層３３とニップ形成部材２５とが一体化されている。
【００７９】
ここで、本実施形態に係る定着装置１０において、図６は駆動時間と定着トルクとの関係の一例を示す図であり、図７は駆動時間と潤滑剤残量との関係の一例を示す図である。このデータは、下記の条件で行ったものである。
（１）定着ベルト２１は、離型層２１ａとして厚さ３０μｍのＰＦＡコーティング、弾性層２１ｂとして厚さ２５０μｍのシリコーンゴム、ベルト基材２１ｃとして、直径３０ｍｍ、厚さ４０μｍのステンレス薄膜基材をそれぞれ用いた。
（２）加圧ローラ２２は、離型層２２ｃとして厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ、弾性層２２ｂとして厚さ３．５ｍｍのシリコーンゴムの発泡体、ローラ２２ａとしてＳＵＳ２４快削鋼をそれぞれ用いた。
（３）ニップ形成部材２５は、ＬＣＰ樹脂を用いた。
（４）摺動繊維部材３１は、第１の繊維層３２としてＰＴＦＥ繊維からなる織布、第２の繊維層３３としてＰＰＳ繊維からなる織布をそれぞれ用いた。繊維密度は、第１の繊維層３２の１に対して第２の繊維層３３を０．５とした。第２の繊維層３３には潤滑剤としてシリコーンオイルを１．３ｇ含浸させ、ニップ形成部材２５には加圧ローラ２２側よりトータル加重３０ｋｇｆを加えた。
（５）ニップ部Ｎはヒータ２３により１６０℃に加熱され、周速は２５０ｍｍ／秒とした。
【００８０】
図７のオイル残量とは、初期１．３ｇのシリコーンオイルを含浸させた摺動繊維部材３１の重量変化を時間毎に測定プロットしたものである。
【００８１】
図６および図７において、１層構成のデータは、第１の繊維層３２と同じ構成で摺動繊維部材３１と同じ厚さの織布を用いた場合である。２層構成のデータは、上記の条件で構成された摺動繊維部材３１を用いた場合である。
【００８２】
図６に示すように、１層構成の定着トルクは３００時間相当経過時０．９（ａ．ｕ：任意単位）に対し、２層構成の定着トルクは３００時間相当経過時０．６３（ａ．ｕ：任意単位）に約３０％低減した。さらに図７に示すオイル保持量は１層構成では１．２５（ａ．ｕ：任意単位）減少したのに対し、２層構成では０．８（ａ．ｕ：任意単位）の減少に留まり、減少量としては約３５％少なかった。この結果、繊維以外の空壁部分の割合は繊維密度に逆比例するためオイルを多く含浸させる場合には第２の繊維層３３の繊維密度を更に低くしてもよい。
【００８３】
ここで、繊維層は、繊維密度を過度に低くすると層自体の強度が極端に低下する。ＰＴＦＥ繊維は、引張強度２０〜３５ＭＰａ、引張弾性率０．４〜０．５５ＭＰａである。これに対してＰＰＳ繊維は、引張強度１６０〜２００ＭＰａ、引張弾性率１４〜２０ＭＰａであり、ＰＴＦＥ繊維よりも強度が強い。従って、本実施形態のように、第１の繊維層３２をＰＴＦＥ繊維、第２の繊維層３３をＰＰＳ繊維とする構成材料であれば、第１の繊維層３２の繊維密度１に対して第２の繊維層３３の繊維密度は少なくとも０．３以上の構成比率が好ましい。
【００８４】
さらに、ニップ部Ｎでは定着ベルト２１の走行と加圧力によって摺動繊維部材３１に引張りせん断力が発生する。この際、繊維強度が弱いと繊維自体が変形して内部の潤滑剤が流出してしまうことが分かっている。繊維強度は特に縦糸（摺動方向と同方向繊維）の強度に依存し、第１の繊維層３２、第２の繊維層３３の何れかの構成によって保持されるので、繊維強度を強く構成できる第２の繊維層３３によって潤滑剤の保持を維持する方が好ましい。
【００８５】
摺動繊維部材３１は、上述したように、第１の繊維層３２が例えばＰＴＦＥ樹脂繊維で構成され、第２の繊維層３３が例えばＰＰＳ樹脂繊維で構成されている。すなわち、摺動繊維部材３１は、第２の繊維層３３が、第１の繊維層３２よりも高い弾性係数で構成されている。この場合、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも弾性係数が低いので、加圧ローラ２２の加圧力によって定着ベルト２１と均一に密着し、ニップ部Ｎに均一に加圧力を与えることができる。一方、第２の繊維層３３は、第１の繊維層３２よりも弾性係数が高いので、繊維体の変形や繊維間密度が変化し難く、繊維間(繊維以外の空壁部分)に保持する潤滑剤が流出し難い。
【００８６】
定着装置１０において、摺動繊維部材３１は、ニップ形成部材２５と接する側が定着ベルト２１と接する側よりも低融点の材料で構成されている。ニップ形成部材２５は、摺動繊維部材３１の定着ベルト２１と接する側よりも融点が低い材料で構成されている。
【００８７】
摺動繊維部材３１において、定着ベルト２１と接する側の第１の繊維層３２の材料として用いるＰＰＳ樹脂の融点は、約２８０℃程度である。ニップ形成部材２５と接する側の第２の繊維層３３の材料として用いるＰＴＦＥ樹脂の融点は、約３２０℃程度である。ニップ形成部材２５の材料として用いる液晶ポリマーの融点は２８０〜３２０℃程度である。
【００８８】
このような材料で構成されたニップ形成部材２５および摺動繊維部材３１は、２８０〜３２０℃の熱溶融温度で熱融着することにより低コストで一体化することができる。
【００８９】
次に、図１を参照して上記カラー画像形成装置１の基本動作について説明する。
【００９０】
カラー画像形成装置１は、その作像動作が開始されると、各プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋの感光体ドラム４ｄが図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム４ｄの表面が帯電ローラ４ｒによって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体ドラム４ｄの表面には光書込装置３からレーザー光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム４ｄの表面には静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム４ｄに光書込する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンダおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム４ｄ上に形成された静電潜像に、各現像装置４ｇによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００９１】
駆動ローラ５ｂが図の反時計回りに回転駆動されることにより、転写ベルト５ａが図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ５ｄに、トナーの帯電極性と逆特性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ５ｄと各感光体ドラム４ｄとの間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００９２】
そして、各プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋの感光体ドラム４ｄに形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、転写ベルト５ａ上に順次重ね合わせて転写される。このようにして転写ベルト５ａはその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００９３】
また、上記トナー画像が転写された後の各感光体ドラム４ｄの表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード４ｂによって除去され、次いで、各感光体ドラム４ｄの表面上の電荷が図示していない徐電装置によって除かれるいわゆる徐電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００９４】
また、形成された各感光体ドラム４ｄ上の静電潜像に対して現像手段によりトナーを付着させてトナー画像を形成する作像動作が開始されると、カラー画像形成装置１の下部では、給紙ローラ７ｂが回転駆動する。この回転駆動によって、記録紙Ｓのシート給送装置７に収容された記録紙Ｓが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録紙Ｓは、レジストローラ９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ５ｅとそれに対向する駆動ローラ５ｂとの間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ５ｅに、転写ベルト５ａ上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。
【００９５】
そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって転写ベルト５ａ上のトナー画像が記録紙Ｓ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録紙Ｓは定着装置１０へと搬送され、定着ベルト２１と加圧ローラ２２によって記録紙Ｓが加熱および加圧されてトナー画像が定着される。記録紙Ｓが定着装置１０へ搬送されるとき、ヒータ２３からの輻射熱が直接、定着ベルト２１に伝熱される。
【００９６】
トナー画像が定着された記録紙Ｓは、図示しない分離機構により定着ベルト２１から分離され、排紙ローラ８ｂによって排紙トレイ８のトレイ８ａへと排出される。また、転写後の転写ベルト５ａ上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置６によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器へ搬送され回収される。
【００９７】
以上の説明は、記録紙Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの各プロセスユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つまたは３つのプロセスユニットを使用して、２色または３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００９８】
本実施形態に係る定着装置１０は、上述のように構成されているので、次のような効果が得られる。
【００９９】
本実施形態に係る定着装置１０は、ニップ形成部材２５と定着ベルト２１との間に配置され、潤滑剤を保持して定着ベルト２１を滑らかに摺動させる摺動繊維部材３１を備えている。そして、摺動繊維部材３１が、少なくとも、定着ベルト２１に接触する第１の繊維層３２と、第１の繊維層３２よりもニップ形成部材２５側に位置し、かつ第１の繊維層３２よりも低い繊維密度からなる第２の繊維層３３とを有している。
【０１００】
この構成により、第２の繊維層３３は、第１の繊維層３２よりも繊維密度が低いので、第１の繊維層３２よりも空孔率(繊維以外の空壁部分の割合)が高く、潤滑剤の保持量を多くすることができる。一方、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも繊維密度が高いので、第２の繊維層３３よりも空孔率が低く、加圧による潤滑剤の押し出し量を低減することができる。また、第２の繊維層３３に保持された潤滑剤が加圧により押し出されるのを繊維密度が高い第１の繊維層３２で抑制することができる。すなわち、本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１において、潤滑剤の保持量を向上させつつ潤滑剤の流出を低減することができるので、潤滑剤を長時間保持する保持特性を向上させることができる。この結果、定着ベルト２１を長時間安定して駆動することができる定着装置１０およびこの定着装置１０を備えたカラー画像形成装置１を提供することができる。
【０１０１】
また、第１の繊維層３２は、第２の繊維層３３よりも繊維密度が高いので、本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１において、定着ベルト２１と接触する側の耐摩耗性を向上させることができる。
【０１０２】
本実施形態に係る定着装置１０は、ニップ形成部材２５側の第２の繊維層３３が、定着ベルト２１側の第１の繊維層３２よりも高い弾性係数で構成されている。
【０１０３】
この構成により、第２の繊維層３３よりも弾性係数が低い第１の繊維層３２は、加圧ローラ２２の加圧力によって定着ベルト２１と均一に密着し、ニップ部Ｎに均一に加圧力を与えることができるので、定着画像品質を向上させることができる。一方、第１の繊維層３２よりも弾性係数が高い第２の繊維層３３は、繊維体の変形や繊維間密度が変化し難く、繊維間(繊維以外の空壁部分)に保持する潤滑剤が流出し難いので、潤滑剤を長時間保持する保持特性を向上させることができる。さらに、摺動繊維部材３１の強度を向上させることができる。
【０１０４】
本実施形態に係る定着装置１０は、第１の繊維層３２および第２の繊維層３３が、繊維からなる縦糸と横糸とを交互に浮き沈みさせて織った平織りの織布で構成されている。そして、定着ベルト２１が第１の繊維層３２および第２の繊維層３３の縦糸３２ａ，３３ａの方向に沿って走行する構成になっている。
【０１０５】
この構成により、本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１の定着ベルト走行方向の引っ張り強度が向上するので、摺動繊維部材３１の伸びに起因して摺動繊維部材３１から潤滑剤が流出するのを抑制することができる。
【０１０６】
本実施形態に係る定着装置１０は、第１の繊維層３２および第２の繊維層３３が、各々の繊維を互いに絡み合わせることで一体化された構成になっている。
【０１０７】
この構成により、本実施形態に係る定着装置１０は、第２の繊維層３３に保持させた潤滑剤を第１の繊維層３２に容易に移行させることができるので、潤滑剤を長時間保持する保持特性をさらに向上させることができる。
【０１０８】
本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１がニップ形成部材２５との相対位置がずれないようにニップ形成部材２５に一体化されている。
【０１０９】
この構成により、本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１の伸び縮みに起因して摺動繊維部材３１から潤滑剤が流出するのを抑制することができるので、潤滑剤を長時間保持する保持特性をさらに向上させることができる。
【０１１０】
本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５と接する側が定着ベルト２１と接する側よりも低融点の材料で形成され、ニップ形成部材２５が摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５と接する側よりも低融点の材料で形成されている。
【０１１１】
この構成により、本実施形態に係る定着装置１０は、摺動繊維部材３１とニップ形成部材２５とを熱融着によって低コストで一体化することができる。
【０１１２】
ところで、上記実施形態１では、ヒータ２３を定着ベルト２１の内周側で、かつ定着ベルト２１から離隔した位置に配置した内部加熱方式を採用したもので開示したが、これに限らない。例えば、ＩＨヒータ（図示せず）を定着ベルト２１の外周側で、かつ定着ベルト２１から離隔した位置に配置した外部加熱方式を採用することも可能である。
【０１１３】
(実施形態２)
本実施形態に係る定着装置１０Ａは、基本的に上述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。
【０１１４】
すなわち、本実施形態の定着装置１０Ａは、図８に示すように、摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５側が接着材４０を介在してニップ形成部材２５に接着固定され、摺動繊維部材３１とニップ形成部材２５との相対位置がずれないように一体化されている。摺動繊維部材３１は、第２の繊維層３３側が接着材４０によりニップ形成部材２５に接着固定されている。接着材４０としては、例えば耐熱性のエポキシ系接着材、シリコーン系接着材、フッ素系接着材などを用いる。また、接着材としては、摺動繊維部材３１への浸透、特に第２の繊維層３３への浸透を抑制するため、できるだけ粘性の高いものを用いることが好ましい。潤滑剤は、摺動繊維部材３１の第２の繊維層３３側とニップ形成部材２５とを接着した後、摺動繊維部材３１に含浸させる。
【０１１５】
このように、本実施形態に係る定着装置１０Ａは、摺動繊維部材３１がニップ形成部材２５との相対位置がずれないように接着材４０を介在して一体的に接着固定されているので、摺動繊維部材３１の伸び縮みに起因して摺動繊維部材３１から潤滑剤が流出するのを抑制することができる。この結果、本実施形態に係る定着装置１０Ａにおいても、潤滑剤を長時間保持する保持特性をさらに向上させることができる。
【０１１６】
定着装置１０Ａにおいて、摺動繊維部材３１は、定着ベルト２１側の表面エネルギーがニップ形成部材２５側の表面エネルギーよりも小さい構成になっている。表面エネルギーは「密着性」、「濡れ性」とも言い換えられる。物体表面に化学吸着・化学反応を起こす場合は、表面の化学吸着・化学反応の反応程度が強いほど物がくっ付き易くなる。表面エネルギーは、この化学反応を起こし易いときに高く、起こしにくいときに低くなる。
【０１１７】
物体の表面は、その自由エネルギーが最小になる方向に動き、表面エネルギーの高い物体は、他の物質と接することにより自由エネルギーを下げようとする傾向があるので、「濡れ性」が良くなる。逆に、表面自由エネルギーの低い素材は、他の物質と接しているよりも、その素材が露出した状態でいた方がエネルギー的に安定なため、「濡れ性＝密着性」が悪くなる。
【０１１８】
表面エネルギーは接触角で代用測定し、ＰＴＦＥ繊維、ＰＰＳ繊維に対する水の接触角は以下の通り、
（１）ＰＴＦＥ繊維の場合：接触角１１４度（表面エネルギーは低い）
（２）ＰＰＳ繊維の場合：接触角３０度（表面エネルギーは高い）
となっている。
【０１１９】
摺動繊維部材３１において、第１の繊維層３２は例えばＰＴＦＥ繊維で構成され、第２の繊維層３３は例えばＰＰＳ繊維で構成されている。従って、摺動繊維部材３１は、定着ベルト２１側の表面エネルギーがニップ形成部材２５側の表面エネルギーよりも小さい構成になっている。
【０１２０】
このように、本実施形態の定着装置１０Ａは、摺動繊維部材３１の定着ベルト２１側の表面エネルギーがニップ形成部材２５側の表面エネルギーよりも小さい構成になっているので、摺動繊維部材３１の定着ベルト２１側は低摩擦で異物が付着し難く、摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５側の接着性を向上させることができる。
【０１２１】
この表面エネルギーの構成は、特に接着材４０を用いる本実施形態において有効であるが、ニップ形成部材２５と摺動繊維部材３１とを熱融着する上述の実施形態１においても有効である。
【０１２２】
(実施形態３)
本実施形態の定着装置１０Ｂは、基本的に上述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。
【０１２３】
すなわち、本実施形態の定着装置１０Ｂは、図９に示すように、摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５側が接着材４０を介在してニップ形成部材２５に接着固定され、摺動繊維部材３１とニップ形成部材２５との相対位置がずれないように一体化されている。さらに、摺動繊維部材３１への接着材４０の浸透を防止する浸透防止膜３４が摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５側に設けられている。この浸透防止膜３４は、例えば第２の繊維層３３のニップ形成部材２５側の面に貼り付けられている。
【０１２４】
このように、本実施形態に係る定着装置１０Ｂは、摺動繊維部材３１のニップ形成部材２５側に接着材４０の浸透を防止する浸透防止膜３４が設けられているので、接着材４０によりニップ形成部材２５と摺動繊維部材３１とを一体化する際に、第２の繊維層３３に接着材４０が浸透して潤滑剤を保持するための空壁部分が減少するのを防止することができる。また、接着材４０が第１の繊維層３２に浸透して定着ベルト２１との摺動性が低下するのを防止することができる。
【０１２５】
上述した実施形態では、ニップ形成部材２５と摺動繊維部材３１とを別部品として説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ニップ形成部材２５が摺動繊維部材３１を有する構成とする場合にも本発明を適用することができる。
【０１２６】
以上説明したように、本発明に係る定着装置およびこれを備えた画像形成装置は、ベルト部材を長時間安定して駆動することができるという効果を有し、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置およびこれに搭載される定着装置に有用である。
【０１２７】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の定着装置の第４実施形態を示す定着装置の概略の断面図である。この第４実施形態の定着装置１０Ｃは、基本的に上述の実施形態１と同様の構成になっており、以下の構成が異なっている。
【０１２８】
定着装置５０は、図２および図３に示すように、駆動源となる定着部材としての定着ローラ５１と、定着ローラ５１に接触して従動回転する加圧部材としての加圧ベルト５２と、熱源としてのヒータ５３と、加圧ベルト５２の内周面側に設けられ、加圧ベルト５２を介して定着ローラ５１とでニップ部Ｎを形成するニップ形成部材５４と、ニップ形成部材５４を支持する支持部材５５と、潤滑剤を保持して加圧ベルト５２を滑らかに摺動させる摺動繊維部材３１と、を有している。
【０１２９】
ニップ形成部材５４は、定着ローラ５１の曲率に沿わせて効率よくニップ部Ｎを構成するように弾性を有するパッド部材から構成されている。
【０１３０】
支持部材５５は、ニップ形成部材５４を支持するパッド支持部５５ａと、パッド支持部５５ａから軸線を通る逆側に延びる支柱部（又は壁部）５５ｂと、支柱部５５ｂと一体又は別体で構成され、かつニップ形成部材５４とは逆側で加圧ベルト５２の内周面を支持する支持フレーム５５ｃと、を備えている。
【０１３１】
そして、このような構成においても、摺動繊維部材３１に潤滑剤が含浸されて保持され、加圧ベルト５２と摺動繊維部材３１との間に供給され、摩擦力低減を実現することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１  カラー画像形成装置（画像形成装置）
１０  定着装置
２１  定着ベルト（ベルト部材）
２２  加圧ローラ（回転体）
２５  ニップ形成部材
３１  摺動繊維部材
３２  第１の繊維層
３２ａ  縦糸
３２ｂ  横糸
３３  第２の繊維層
３３ａ  縦糸
３３ｂ  横糸
３４  浸透防止膜
４０  接着剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３３】
【特許文献１】特開２００１−２２８７３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１３８９号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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