(57)【要約】【課題】定着部材内周面と定着部材の内側に設けられた押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させ、定着部での駆動トルクを低減させると共に、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、スティックスリップの発生を防止できる定着部材及びそれを具備する定着装置を提供する。【解決手段】定着装置の定着部に用いられる定着部材１は、シームレス電鋳ベルトを少なくとも一層有する金属基体１０と、金属基体１０の内周面に設けられた摺動層１１とを含み、摺動層１１は、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種と、フッ素樹脂とで構成され、摺動層１１中におけるフッ素樹脂の含有量は、２７．５質量％〜５０質量％の範囲にあり、摺動層１１の表面粗さＲａは、０．４μｍ以下である。【選択図】図１
2014077990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置の定着部に用いられる定着部材であって、
シームレス電鋳ベルトを少なくとも一層有する金属基体と、該金属基体の内周面に設けられた摺動層とを含み、
前記摺動層は、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種と、フッ素樹脂とで構成され、
前記摺動層中における前記フッ素樹脂の含有量は、２７．５質量％〜５０質量％の範囲にあり、
前記摺動層の表面粗さＲａは、０．４μｍ以下であることを特徴とする定着部材。
【請求項２】
請求項１に記載の定着部材において、
前記ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種は、ポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする定着部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着部材において、
前記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする定着部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の定着部材を具備することを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材及びそれを具備する定着装置に関し、特に複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンター等の画像形成装置の定着部に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に搭載される定着装置においては、無端状の定着ベルト（定着部材）と、定着部材に対向して配置される加圧ロールと、加圧ロールと対向する位置で定着部材を内側から加圧ロールに対して押圧して所定のニップ部を形成する押圧部材とで構成されるものがある。
【０００３】
このような定着装置では、定着部材内周面と定着部材の内側に設けられた押圧部材とが摺動され、互いの表面に磨耗を生じることが知られている。このため、通常は、これらの間にシリコーンオイルやフッ素系グリース等の潤滑剤を介在させて耐磨耗性を維持している。しかしながら、このような潤滑剤を介在させても、長時間の駆動等により定着部材内周面と押圧部材との摺動性は低下し、駆動トルクが増大するという問題がある。
【０００４】
このような駆動トルクの増大を防止するために、定着部材内周面に、樹脂と固体潤滑剤からなる摺動層を設け、定着部材内周面と押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させる方法が提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８６８４０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４２７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような摺動層を設けても、長時間駆動したり、特に、高温低速の運転モードで駆動する、例えば、ＯＨＰ等の印刷媒体の厚いものを定着する場合では、定着部材内周面と押圧部材との間に介在する潤滑剤が高温にさらされることにより、潤滑剤の粘度が低下し、潤滑剤がスクイズアウトし易くなる。潤滑剤がスクイズアウトすると、定着部材内周面と押圧部材との間が貧潤滑になり、スティックスリップが発生し、摺動層が磨耗するという問題を生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、定着部材内周面と定着部材の内側に設けられた押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させ、定着部での駆動トルクを低減させると共に、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、スティックスリップの発生を防止できる定着部材及びそれを具備する定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、定着装置の定着部に用いられる定着部材であって、シームレス電鋳ベルトを少なくとも一層有する金属基体と、該金属基体の内周面に設けられた摺動層とを含み、前記摺動層は、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種と、フッ素樹脂とで構成され、前記摺動層中における前記フッ素樹脂の含有量は、２７．５質量％〜５０質量％の範囲にあり、前記摺動層の表面粗さＲａは、０．４μｍ以下であることを特徴とする定着部材にある。
【０００９】
かかる発明によれば、定着部材内周面と押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させることができる。これにより、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、定着部材内周面と押圧部材との摺動性を維持できるので、定着部での駆動トルクを低減できるだけでなく、スティックスリップの発生しない定着部材を実現することができる。
【００１０】
ここで、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種は、ポリアミドイミド樹脂であることが好ましい。
【００１１】
これによれば、定着部材内周面と押圧部材との耐摩耗性及び摺動性をさらに向上させることができる。これにより、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、定着部での駆動トルクを低減できるだけでなく、スティックスリップの発生を確実に防止できる定着部材を実現することができる。
【００１２】
ここで、前記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。
【００１３】
これによれば、定着部材内周面と押圧部材との耐摩耗性及び摺動性をさらに向上させることができる。これにより、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、定着部での駆動トルクを低減できるだけでなく、スティックスリップの発生を確実に防止できる定着部材を実現することができる。
【００１４】
本発明の他の態様は、前記定着部材を具備することを特徴とする定着装置にある。
【００１５】
かかる本発明によれば、定着部材内周面と押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させることができる。これにより、高負荷な運転モードで駆動した場合でも、定着部材内周面と押圧部材との摺動性を維持できるので、定着部での駆動トルクを低減できるだけでなく、スティックスリップの発生を防止できる定着装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の定着部材及びそれを具備する定着装置によれば、定着部材内周面と定着部材の内側に設けられた押圧部材との耐摩耗性及び摺動性を向上させることができる。これにより、高温低速のような高負荷な運転モードで駆動した場合でも、定着部材内周面と押圧部材との摺動性を維持できるので、定着部での駆動トルクを低減できるだけでなく、スティックスリップの発生を防止できる定着部材及び定着装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る定着ベルトの模式的断面図である。
【図２】実施形態１に係る定着装置の模式的断面図である。
【図３】実施形態２に係る定着装置の模式的断面図である。
【図４】実施形態３に係る定着装置の模式的断面図である。
【図５】摺動層中におけるポリテトラフルオロエチレンの含有量と駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【図６】摺動層の表面粗さと駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
本発明に係る定着部材は、画像形成装置の定着部に用いて好適なものであり、かかる定着部において、未定着トナー像を熱と圧力で記録媒体に定着するために用いられるものである。実施形態１では、定着部材として、無端状の定着ベルト（エンドレスベルトまたはエンドレスフィルム）を例示している。
【００２０】
図１は、定着ベルトの模式的断面図である。定着ベルト１は、シームレス電鋳ベルトを少なくとも一層有する金属基体１０と、金属基体１０の内周面に形成された摺動層１１と、金属基体１０の外周面に形成された弾性層１２と、弾性層１２の外周面に形成された離型層１３とを具備するものであり、内側から摺動層１１、金属基体１０、弾性層１２及び離型層１３が順に積層されたものである。
【００２１】
金属基体１０は、熱伝導性及び機械的強度に優れたニッケル又はニッケル合金のシームレス電鋳ベルトを少なくとも一層有する。シームレス電鋳ベルトは、ニッケル単体からなるニッケル電鋳だけでなく、リン、鉄、コバルト及びマンガンの１種又は複数種の元素を含むニッケル合金電鋳を含むものである。本実施形態では、金属基体１０として、一層のニッケル電鋳からなるシームレス電鋳ベルトを用いている。なお、金属基体１０は、複数層のシームレス電鋳ベルトとしてもよく、例えば、ニッケル、銅、ニッケル等の三層構造としてもよい。
【００２２】
ここで、金属基体１０の総厚は、例えば、２０〜１００μｍであり、好ましくは２５〜６０μｍである。２０μｍより薄いと、全体として強度が確保できず、また１００μｍより厚いと、曲げ応力が大きくなり、耐久性が低下する傾向となる。本実施形態では、金属基体１０として、４０μｍの厚さを有するニッケル電鋳からなるシームレス電鋳ベルトを用いている。
【００２３】
ニッケル又はニッケル合金からなるシームレス電鋳ベルトは、一般に、ステンレス、黄銅、アルミニウム等からなる円筒を母型とし、硫酸ニッケルや塩化ニッケルを主成分とするワット浴やスルファミン酸ニッケルを主成分とするスルファミン酸浴等のニッケル電鋳浴を用いた電鋳法により形成することができる。なお、母体がシリコーン樹脂や石膏等の不導体である場合には、黒鉛、銅粉、銀鏡、スパッタリング等により導電性処理を行う。
【００２４】
ニッケル電鋳浴としては、スルファミン酸浴が好ましい。スルファミン酸浴の組成としては、スルファミン酸ニッケル四水塩３００〜６００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル０〜３０ｇ／Ｌ、ホウ酸２０〜４０ｇ／Ｌ、適量の界面活性剤、適量の光沢剤などを含有するものを挙げることができる。なお、ニッケル電鋳浴に水溶性リン含有酸の塩、スルファミン酸第１鉄、スルファミン酸コバルト、スルファミン酸マンガン等のスルファミン酸金属塩、フッ化チタンカリウム等を適宜添加すれば、リン、鉄、コバルト、マンガンの１種または複数種の元素を含有したニッケル合金からなるシームレス電鋳ベルトを形成することができ、勿論、これらを金属基体１０に用いることもできる。
【００２５】
摺動層１１は、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）及びポリイミド樹脂（ＰＩ）からなる群から選択される少なくとも１種と、フッ素樹脂とで構成され、摺動層中におけるフッ素樹脂の含有量は２７．５質量％〜５０質量％の範囲にあり、摺動層の表面粗さＲａは０．４μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂は、いずれも耐熱性及び耐摩耗性に優れ、フッ素樹脂等を分散させるのに適した樹脂である。本実施形態では、ポリアミドイミド樹脂を用いている。
【００２７】
フッ素樹脂は、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（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・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、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）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等を挙げることができ、特にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ましい。本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレンを用いている。
【００２８】
摺動層１１中におけるフッ素樹脂の含有量は、２７．５質量％〜５０質量％の範囲にあるのが好ましく、より好ましいのは、３０質量％〜４０質量％の範囲である。さらに好ましいのは、摺動層１１がポリアミドイミド樹脂とポリテトラフルオロエチレンから構成される場合であり、ポリテトラフルオロエチレンの含有量が３５質量％の場合である。
【００２９】
摺動層１１の表面粗さＲａは０．４μｍ以下であることが好ましく、より好ましいのは、０．３μｍ以下の場合である。
【００３０】
ここで、表面粗さＲａ（算術平均粗さ）とは、表面の凹凸を、その中心線からの偏差の絶対値の平均で表わした値をいう。本実施形態では、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１（１９９４）に基づき求めている。具体的には、定着ベルト１の軸方向及び回転方向に沿って、それぞれ測定した表面粗さＲａの値を用いている。本実施形態に係る定着ベルト１の表面粗さＲａの値は、定着ベルト１の軸方向、回転方向及び測定位置によらず、ほぼ同等の値を示している。
【００３１】
ここで、摺動層１１の形成方法について説明する。
まず、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種からなる溶液にフッ素樹脂を分散させて塗布液を調製する。
【００３２】
フッ素樹脂は、塗布液に分散された状態で用いられるため、好適には粉末のものを用いるが、フレーク状等であってもよい。本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレンの粉末を用いている。なお、定着ベルト１を色づける目的で、グラファイトやカーボンブラックを塗布液に混合する場合がある。ただし、摺動層１１の表面粗さＲａに影響を及ぼさない程の少量であり、仮に混合した場合であっても、摺動層１１の約１０質量％以下の量である。
【００３３】
次に、調製された塗布液を金属基体１０の内周面に塗布して塗布膜を形成し、塗布膜を乾燥させる。
【００３４】
調製された塗布液の塗布方法及び塗布膜の乾燥方法については、特に限定されないが、本実施形態では、スプレーにより塗布液を塗布し、恒温槽で塗布膜を乾燥している。
【００３５】
摺動層１１の表面粗さＲａは、塗布液の塗布回数、塗布量、乾燥時間及び乾燥速度等により異なるものとすることができる。例えば、薄い層を何層も塗布したり、長時間かけてゆっくりと乾燥させることで、表面粗さＲａを下げることができる。本実施形態では、塗布液を２回塗り重ね、塗布膜を約２３０℃の恒温槽で約３０分乾燥させることにより、摺動層１１の表面粗さＲａを０．４μｍ以下にしている。
【００３６】
摺動層１１の厚さは、例えば、５〜５０μｍであり、好ましくは、５〜３０μｍである。本実施形態では、１３μｍの厚さを有する摺動層を用いている。なお、ニッケル合金電鋳の予熱をしたり、塗布回数を増やしたり、塗布液の塗布と塗布膜の乾燥を繰り返すことにより、所望の膜厚を得ることができる。
【００３７】
このように形成された摺動層１１を定着ベルト１の内周面に形成することにより、詳細は図２で説明するが、定着ベルト１の内周面と定着ベルト１の内側に設けられた押圧部材１４とが摺動する際の耐摩耗性及び摺動性を向上させることができる。
【００３８】
摺動層１１の表面粗さＲａを小さく、具体的には０．４μｍ以下にすることにより、摺動面での摺動性を向上させることができる。また、定着ベルト１と押圧部材１４（図２参照）との間に潤滑剤が介在する場合には、潤滑剤のスクイズアウトを起き難くし、良好な潤滑状態を保つことができる。これにより、スティックスリップの発生を防止することができる。
【００３９】
しかし、表面粗さＲａが小さい、即ち、０．４μｍ以下の場合であっても、摺動層１１に含まれるフッ素樹脂の量が少なすぎると、定着部での駆動トルクが増大してしまう。このため、フッ素樹脂の含有量を所定の範囲にすることにより、耐摩耗性を保ったまま、摩擦係数を下げることができ、駆動トルクを低減することができる。
【００４０】
以上のことから、定着ベルト１の内周面と押圧部材１４との耐摩耗性及び摺動性の向上、定着部での駆動トルクの低減、スティックスリップの防止を同時に実現するためには、摺動層１１の構成を、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種とフッ素樹脂との組み合わせとし、さらに、摺動層中におけるフッ素樹脂の含有量を２７．５質量％〜５０質量％且つ摺動層１１の表面粗さＲａを０．４μｍ以下にすることが好ましい。
【００４１】
特に、高温低速の運転モードで駆動する、例えば、ＯＨＰ等の印刷媒体の厚いものに定着する場合では、定着ベルト１の内周面と押圧部材１４との間に介在する潤滑剤が高温にさらされ、潤滑剤がスクイズアウトし、スティックスリップが発生し易くなる。このような状況であっても、本発明に係る摺動層１１を具備する定着ベルト１を用いることにより、定着部での駆動トルクを低減できると共に、スティックスリップの発生を防止することができる。
【００４２】
弾性層１２は、耐熱性に優れた材料からなるのが好ましく、シリコーンゴム、フッ素ゴム及びウレタンゴム等を挙げることができ、特にシリコーンゴムが好ましい。弾性層１２の厚さは、例えば、２０〜１０００μｍであり、好ましくは、５０〜５００μｍである。本実施形態では、１００μｍの厚さを有するシリコーンゴムを用いている。弾性層１２を設けることにより、定着ベルト１の柔軟性及び定着部への熱効率を高めることができ、未定着トナー像の記録媒体への定着性を向上させ、画像の高画質化を図ることができる。なお、弾性層１２は必要に応じて設ければよく、勿論、設けなくてもよい。
【００４３】
離型層１３は、高離性の合成樹脂材料からなるのが好ましく、フッ素樹脂等を挙げることができる。フッ素樹脂としては、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、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）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることができ、特にパーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）が好ましい。離型層の厚さは、例えば、１〜１５０μｍであり、好ましくは、５〜３０μｍである。本実施形態では、１０μｍの厚さを有するパーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）からなるチューブを用いている。
【００４４】
また、図示されないが、離型層１３は、弾性層１２の外周面に接着剤を介して形成されている。
【００４５】
次に、本発明に係る定着装置について説明する。
本発明に係る定着装置２は、画像形成装置に搭載されるものであり、未定着トナー像を熱と圧力で記録媒体に定着させるものである。
【００４６】
図２は、本実施形態に係る定着装置を示す模式的断面図である。図２に示すように、定着装置２は、定着ベルト１と、定着ベルト１に対向して配置される加圧ロール１５と、加圧ロール１５と対向する位置で定着ベルト１を内側から加圧ロール１５に対して押圧して所定のニップ部１６を形成する押圧部材１４とを具備するものである。また、定着ベルト１の内方には、定着ベルト１を所定温度まで加熱する加熱手段１７が設けられている。
【００４７】
このような定着装置２では、定着ベルト１の内周面と押圧部材１４とが摺動するので、これらの間には、通常、シリコーンオイル、フッ素オイル及びフッ素グリース等の潤滑剤を介在させて、潤滑性を保持している。本実施形態では、図示されないが、シリコーンオイルを介在させている。
【００４８】
押圧部材１４は、ゴム等の弾性体から構成される。弾性体の表面には、必要に応じてフッ素樹脂等からなる層が形成される。本実施形態では、押圧部材１４として、表面にフッ素樹脂繊維が被覆された弾性体を用いている。また、弾性体の表面には摺動シート等が設けられることもある。摺動シートは、摺動性、耐熱性を有する樹脂、例えば、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂等からなるのが好ましい。また、定着ベルト１と押圧部材１４との間に介在する潤滑剤を保持し易くするために、摺動シートの表面には、溝が設けられたり、凹凸加工が施されていてもよい。
【００４９】
加圧ロール１５は、金属等からなる芯体と、芯体の周囲に形成されたゴム等からなる弾性層とを具備する。芯体の熱容量を小さくするため、形状は中空である方が好ましいが、中空でなくてもよい。また、弾性層の表面には、必要に応じてＰＦＡ等のフッ素系樹脂やシリコーンゴム等からなるチューブやコーティング層を設けてもよい。本実施形態では、弾性層として４ｍｍの厚さを有するシリコーンゴムを用い、弾性層の表面には５０μｍの厚さを有するＰＦＡチューブを被覆している。
【００５０】
また、定着ベルト１の内方には加熱手段１７が設けられている。このような加熱手段は、定着ベルト１を加熱できるものであればよく、定着ベルト１の外側や、加圧ロール１５の内方に設けられていてもよい。加熱手段としては、ハロゲンヒーター、電熱線ヒーター、赤外線ヒーター、励磁コイル（熱源）による電磁誘導発熱等を挙げることができるが、本実施形態ではハロゲンヒーターを用いている。
【００５１】
本発明の定着装置は、定着ベルト１の内周面と押圧部材１４との耐摩耗性及び摺動性を向上させることができる定着ベルト１を具備するものである。これにより、高温低速のような高負荷な運転モードで定着装置を駆動させた場合でも、定着部での駆動トルクを低減できると共に、スティックスリップの発生を防止することができる。
【００５２】
（実施形態２）
実施形態２は、定着装置の構成の変形例であり、実施形態１と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図３は、実施形態２に係る定着装置を示す模式的断面図である。
【００５３】
図３に示すように、定着装置２Ａは、定着ベルト１と、定着ベルト１に対向して配置される加圧ロール１５と、押圧部材１４の代わりに、定着ベルト１を内側から加圧ロール１５に対して押圧する定着ロール１８とを具備するものである。なお、定着ベルト１を加熱する加熱手段は定着ロール１８に内蔵してもよいし、定着ベルト１の外側に配置してもよい。
【００５４】
（実施形態３）
実施形態３は、定着装置の構成の変形例であり、実施形態１と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図４は、実施形態３に係る定着装置を示す模式的断面図である。
【００５５】
図４に示すように、定着装置２Ｂは、定着ベルト１と、定着ベルト１に対向して配置される加圧ロール１５と、定着ベルト１を内側から加圧ロール１５に対して押圧するインナーロール１９と、加熱手段１７を内蔵する加熱ロール２０とを具備するものである。定着ベルト１の内側には、インナーロール１９と加熱手段１７を内蔵する加熱ロール２０とが配置され、インナーロール１９と加熱ロール２０とで定着ベルト１を回転駆動するものである。なお、この場合も、加熱ロール２０の加熱手段１７を定着ベルト１の外側に配置してもよい。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
【００５７】
（実施例１）
表１に、実施例１〜８、比較例１〜７に基づいて形成した摺動層１１の構成材料及び表面粗さＲａの測定結果をそれぞれ示す。
【００５８】
上記実施形態に基づき、以下の手順で定着ベルト１を製造した。
スルファミン酸ニッケルを５００ｇ／Ｌ、亜リン酸ナトリウムを１５０ｍｇ／Ｌ、硼酸を３０ｇ／Ｌ、一次光沢剤としてナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸三ナトリウムを１．０ｇ／Ｌ、二次光沢剤として２−ブチン−１，４−ジオールを２０ｍｇ／Ｌ添加して、所望のスルファミン酸リン電鋳浴を調製した。
【００５９】
この電鋳浴を６０℃、ｐＨを４．５として、外径３０ｍｍのステンレス鋼製の円筒状母型を陰極とし、デポラライズドニッケルを陽極として、１６Ａ／ｄｍ２の電流密度下で電鋳を行い、母型の外周面に電析体を形成した。この電析体を有する母型から電析体を引き抜き、内径３０ｍｍ、厚さ４０μｍのニッケルリン合金電鋳からなる金属基体を得た。金属基体は、リンの含有率が０．５質量％である。
【００６０】
次に、ニッケルリン合金電鋳を６０℃に予熱した。この予熱されたニッケルリン合金電鋳の内面に、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末とからなる塗布液（３ｇ）をスプレーで２回塗布した。塗布液に含まれるＰＴＦＥの含有量は２７．５質量％とした。塗布液を塗布したニッケルリン合金電鋳を１００℃の恒温槽で３０分以上乾燥させて取り出し、その後、２３０℃で３０分焼成して取り出した。このようにして、定着ベルト１の内周面に、ＰＡＩとＰＴＦＥからなる厚さ１３μｍの摺動層１１（内面塗膜）を形成した。
【００６１】
次に、ニッケルリン合金電鋳の表面に、シランカップリング剤をスプレーで塗装し、１５０℃のシャフトヒーターで回転させながら１分間乾燥させた。その後、溶剤で希釈したシリコーンゴム（東レ製ＤＹ３５−１１１４）を塗装し、７０℃のシャフトヒーターで回転させながら５分間レベリングをした。そして、１５０℃で１．５分間、２００℃で３分間一次硬化させ、厚さ１００μｍのシリコーンゴムからなる弾性層１２を形成した。
【００６２】
次に、シリコーンゴム上にプライマーをスプレーで塗装した。その後、１００℃で３分間乾燥させた後、ＰＦＡチューブを被覆した。
【００６３】
そして、７０℃の恒温槽に投入し、７０℃から３００℃まで１時間で昇温し、３００℃で２０分保持し、その後、３００℃から３３０℃まで２０分で昇温して取り出し、厚さ１０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層１３を形成した。
【００６４】
実施例１では、摺動層１１の表面粗さＲａは０．２０μｍであった。なお、実施例１、後述する実施例２〜８及び比較例１〜７で得られた摺動層の表面粗さの測定は、東洋精機（株）製表面粗さ測定機ＳＵＲＦＣＯＭ−１４００Ａを用いて行った。
【００６５】
なお、摺動層の厚さ（内面塗膜の厚さ）は、マイクロメーターにより測定した。摺動層の厚さの測定は以下の手順で行った。まず、定着ベルトから内面塗膜付きのニッケルリン合金電鋳の弾性層を剥がし、この剥がした内面塗膜付きのニッケルリン合金電鋳の厚さを測定した。次いで、内面塗膜付きのニッケルリン合金電鋳から内面塗膜を剥がし、ニッケルリン合金電鋳の厚さを測定した。この両者の厚さの差を下記式１を用いて算出し、摺動層の厚さとした。
【００６６】
［式１］
（内面塗膜付きのニッケルリン合金電鋳の厚さ）−（ニッケルリン合金電鋳の厚さ）
【００６７】
実施例１に基づいて製造された定着ベルト１を定着装置２に搭載する際は、押圧部材１４の表面にシリコーンオイル０．５ｇを塗布した。
【００６８】
（実施例２）
実施例２では、塗布液（３ｇ）をスプレーで１回塗布して摺動層を形成した以外は実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．３０μｍであった。
【００６９】
（実施例３）
実施例３では、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を３５質量％として摺動層を形成した以外は実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．１５μｍであった。
【００７０】
（実施例４）
実施例４では、塗布液（３ｇ）をスプレーで１回塗布して摺動層を形成した以外は実施例３と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．３５μｍであった。
【００７１】
（実施例５）
実施例５では、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を５０質量％として摺動層を形成した以外は実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．２２μｍであった。
【００７２】
（実施例６）
実施例６では、塗布液（３ｇ）をスプレーで１回塗布して摺動層を形成した以外は実施例５と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．３７μｍであった。
【００７３】
（実施例７）
実施例７では、実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．２０μｍであった。
【００７４】
なお、実施例７に基づいて製造された定着ベルト１を定着装置２に搭載する際は、押圧部材１４の表面にフッ素グリース０．５ｇを塗布した。
【００７５】
（実施例８）
実施例８では、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を５０質量％として摺動層を形成した以外は実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．２２μｍであった。
【００７６】
なお、実施例８に基づいて製造された定着ベルト１を定着装置２に搭載する際は、押圧部材１４の表面にフッ素グリース０．５ｇを塗布した。
【００７７】
（比較例１）
比較例１では、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を２５質量％として摺動層を形成した以外は実施例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．１７μｍであった。
【００７８】
（比較例２）
比較例２では、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を２５質量％として摺動層を形成した以外は実施例２と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．４３μｍであった。
【００７９】
（比較例３）
比較例３では、ニッケルリン合金電鋳の予熱をせず、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を２５質量％として摺動層を形成した以外は実施例２と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは１．１２μｍであった。
【００８０】
（比較例４）
比較例４では、塗布液（３．５ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を３５質量％として摺動層を形成した以外は実施例２と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．４７μｍであった。
【００８１】
（比較例５）
比較例５では、ニッケルリン合金電鋳の予熱をせず、塗布液（３ｇ）に含まれるＰＴＦＥの含有量を５０質量％として摺動層を形成した以外は実施例２と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．８０μｍであった。
【００８２】
（比較例６）
比較例６では、比較例１と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．１７μｍであった。
【００８３】
なお、比較例６に基づいて製造された定着ベルト１を定着装置２に搭載する際は、押圧部材１４の表面にフッ素グリース０．５ｇを塗布した。
【００８４】
（比較例７）
比較例７では、比較例５と同様の手順で定着ベルトを製造した。得られた摺動層の表面粗さＲａは０．８０μｍであった。
【００８５】
なお、比較例７に基づいて製造された定着ベルト１を定着装置２に搭載する際は、押圧部材１４の表面にフッ素グリース０．５ｇを塗布した。
【００８６】
【表１】
2014077990.tif 000003
【００８７】
（試験例１）
実施例１〜８及び比較例１〜７に基づき形成した定着ベルト１を図２に示すような定着装置２に搭載し、以下の手順でスティックスリップの有無の確認試験及び駆動トルクの測定を行った。
【００８８】
定着ベルト１の両端に、定着ベルト寄り止め部材を配置し、定着ベルト１、加熱手段（ハロゲンヒーター）１７及び押圧部材１４を定着装置２に固定し、圧縮率３５％で加圧ロール１５を押しつけた。その際の押込み量は１．４ｍｍとした。
【００８９】
また、定着ベルト１は内径φ３０ｍｍのものを用い、押圧部材１４は表面にフッ素樹脂繊維が被覆されているものを用いた。加圧ロール１５は、外径φ３０ｍｍのものを用い、表面にＰＦＡチューブが被覆されたミニセル（登録商標）を用いた。なお、ミニセルは真球状セルを均一に分散したスポンジ材料（ゴム素材）からなる。
【００９０】
（スティックスリップ確認試験）
まず、常温、線速７５ｍｍ／ｓｅｃで、定着ベルト１を５分間空回転させ、キーエンス（株）製非接触変位計ＩＬ−１００で定着ベルト表面の変位を測定し、変位計の出力をキーエンス製データロガーＧＲ−７０００に入力し、特定周波数の振動が有った場合をスティックスリップ有りと定義し、その有無を確認評価した。
【００９１】
常温でスティックスリップの有無を確認した後、線速７５ｍｍ／ｓｅｃのまま、定着ベルト１の表面温度を１７０℃に昇温させた。１７０℃到達後、定着ベルト１を５分間空回転させ、１７０℃でスティックスリップの有無を確認した。スティックスリップ確認試験については、スティックスリップがない場合を○、スティックスリップがある場合を×として評価を行った。結果を表２に示す。
【００９２】
（駆動トルク測定）
スティックスリップ確認試験と同様に、定着ベルト１の表面温度を１７０℃に昇温させた後、定着ベルト１を５分間空回転させ、駆動トルクを測定した。従来機よりも低い駆動トルクを実現できた場合、即ち、駆動トルクが０．７（Ｎ・ｍ）以下であれば、低トルクと評価した。結果を表２に示す。また、図５に、摺動層中におけるＰＴＦＥ含有量と駆動トルクとの関係を示すグラフを、図６に、摺動層の表面粗さと駆動トルクとの関係を示すグラフを示す。
【００９３】
【表２】
2014077990.tif 000004
【００９４】
（結果のまとめ）
図５に示すように、摺動層中におけるＰＴＦＥの含有量が約５０質量％まで増加するのに伴い、駆動トルクの値は減少する。また、図６に示すように、摺動層の表面粗さが小さいほどスティックスリップが発生しない。
【００９５】
しかし、ＰＴＦＥの含有量を増やし、好適な含有量、即ち２７．５質量％〜５０質量％にすることにより、駆動トルクを下げることができても、比較例４、５、７の結果から、表面粗さＲａが０．４μｍより大きい場合は、スティックスリップが発生してしまうことがわかった。
【００９６】
また、表面粗さＲａを０．４μｍ以下にすることにより、スティックスリップの発生を防止することができても、比較例１、６の結果から、ＰＴＦＥの含有量を２７．５質量％未満に減らすことにより、駆動トルクが上昇してしまうことがわかった。
【００９７】
したがって、駆動トルクの抑制及びスティックスリップ防止を同時に実現するためには、摺動層中におけるＰＴＦＥの含有量と摺動層の表面粗さＲａとの組み合わせを好適な範囲にすることが好ましい。
【００９８】
このような好適な範囲で構成される摺動層、具体的には、実施例１〜８の構成からなる摺動層を具備する定着ベルトを定着装置に用いれば、駆動トルクを低減でき且つ駆動によるスティックスリップの発生を防止できる定着ベルト及び定着装置を実現することができる。
【００９９】
なお、実施例１と実施例７、実施例５と実施例８、比較例１と比較例６、比較例５と比較例７の結果から、押圧部材１４の表面に塗布した潤滑剤が、シリコーンオイルであってもフッ素グリースであっても、駆動トルク及びスティックスリップの発生とは関係しないことがわかった。
【０１００】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る定着部材は、上述したような定着ベルトに好適に用いられるものであるが、転写直後に定着を行う転写・定着ベルト等にも用いることができる。このように、定着ベルトの使用態様は特に限定されるものではない。また、本発明に係る定着部材を具備する定着装置は、複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンター、その他のプリンター及びこれらの複合機等の各種の画像形成装置に搭載可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    定着ベルト
２    定着装置
１０  金属基体
１１  摺動層
１２  弾性層
１３  離型層
１４  押圧部材
１５  加圧ロール
１６  ニップ部
１７  加熱手段
１８  定着ロール
１９  インナーロール
２０  加熱ロール
【図１】
2014077990.tif 000005
【図２】
2014077990.tif 000006
【図３】
2014077990.tif 000007
【図４】
2014077990.tif 000008
【図５】
2014077990.tif 000009
【図６】
2014077990.tif 000010