(57)【要約】【課題】  ベルトニップ方式の定着装置において、ベルトと、弾性部材を被覆するシート状部材との摩擦を長期にわたって低減することができ、当該シート状部材の磨耗等に伴う画像ずれ、搬送不良、低速回転時のびびり振動の発生を防止することが可能な技術を提供する。【解決手段】  パッド部材とエンドレスベルトとの摺動抵抗を軽減するためパッド部材を被覆してエンドレスベルトに摺動接触するパッドシート１０は、低摩擦性の表層１１と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層１２と、を積層接着することにより構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着回転体と、この定着回転体との間で定着ニップを形成するベルトと、定着ニップにて前記ベルト内面から前記定着回転体に向けて加圧する弾性部材と、前記弾性部材と前記ベルト間に設けられ前記ベルトと摺動するシート状部材と、を有する定着装置において、
前記シート状部材は、低摩擦性の表層と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記基層の厚さは７５μｍ以上３００μｍ以下であ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】
前記表層はフッ素樹脂より構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記表層には凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記表層の凸部の高さは１００μｍ〜３００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記基層はポリイミドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記シート状部材は前記表層と前記基層との間にカールを防止する中間層を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の記録媒体上に画像を定着する定着装置に関する。この定着装置は、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置において、未定着トナー像を加熱定着する定着装置としては、種々の方式のものが提案されてきており、実際に製品化されている。かかる定着装置としては、例えば、加熱源を有する定着ロールに、定着ベルトを加圧部材により圧接させるベルトニップ方式のものがある。
【０００３】
このベルトニップ方式の定着装置としては、例えば、特許文献１に開示されているように、表面付近に弾性体層を有し、回転可能に支持された加熱定着ロールと、外周面が前記加熱定着ロールに押圧され、トナー像を担持したシートが前記加熱定着ロールとの間に挟み込まれるニップを形成するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面側に当接され、前記加熱定着ロールの表面に沿って前記エンドレスベルトを押圧する圧接面を備えた圧力付与部材（弾性部材）とを有するように構成したものがある。
【０００４】
しかし、上記ベルトニップ方式の定着装置の場合には、エンドレスベルトの内面に、表面がゴムで形成された圧力付与部材が圧接しているため、当該エンドレスベルトと圧力付与部材との摺動抵抗が大きくなると、回転動作が不安定になり画像ずれ、搬送不良等が発生するという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、上記ベルトニップ方式の定着装置において、例えば、特許文献４に開示されているようにエンドレスベルト内面の磨耗を抑制するために、圧力付与部材の表面を、ガラス繊維製のシートにフッ素樹脂（ＰＦＡ等）をコーティングしたガラスクロス基材をＰＴＦＥの非多孔質シートで挟み込んだシート状部材によって被覆し、前記エンドレスベルトの内面にシリコンオイル等の潤滑油を塗布するように構成したものが、既に提案され、実際に使用されている。
【０００６】
また、特許文献２、３には、圧力付与部材のシート状被覆部材として、表面に大きな凹凸を形成したものが、既に提案され、実際に使用されている。シート状部材の表面に大きな凹凸を形成することにより、シート状部材と無端ベルト内面との接触点を減らし、点接触とすることにより、シート状部材と無端ベルト内面との摺動抵抗を低減するものである。また、上記無端ベルトの内面にオイル等の潤滑剤を塗布する場合には、シート状部材表面の凹凸にオイル等の潤滑剤を保持する効果もあり、この点からもシート状部材と無端ベルト内面との摺動抵抗の低減効果が得られる。
【特許文献１】特開平９−３４２９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８９７０号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７９３６号公報
【特許文献４】特開２００４−２０６１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じるおそれがある。
【０００８】
すなわち、上記従来のベルトニップ方式の定着装置の場合には、定着時に、エンドレスベルトの裏面と圧力付与部材が摺動すると、シート状部材表面のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が次第に磨耗していくこととなる。さらに、磨耗が進行するとフッ素樹脂フィルムが伸びてしまい、エンドレスベルトの回転が不安定になってしまい、十分な耐久性が得られなくなってしまう。
【０００９】
このように、上記従来のベルトニップ方式の定着装置の場合には、シート状部材と定着ベルトの摺動抵抗が次第に増加した場合、上記定着装置によって定着処理を受けるシートの搬送速度は、定着ベルトの移動速度に依存しているため、加熱定着ロールと定着ベルトの間に速度差が生まれると、定着ベルトによって搬送されるシートよりも、加熱定着ロールに密着しているトナー像の方が速く移動し、画像ずれや搬送不良が発生するという問題が生ずるおそれがある。
【００１０】
一方、圧力付与部材の被覆部材として、表面に大きな凹凸を形成したものは、シート状部材と無端ベルト内面との接触点を減らし、点接触とすることにより、シート状部材と無端ベルト内面との摺動抵抗を低減するものであるが、前記ガラス繊維製シートにフッ素樹脂（ＰＦＡ）をコーティングしたシート状部材と比較すると、耐磨耗性は向上しているものの、摩擦抵抗が大きく前述のような負荷重による問題が生ずるおそれがある。また、厚紙定着時に定着器を低速回転すると、摩擦抵抗が大きいため、びびり振動が発生し回転動作が不安定になるおそれがある。このびびり振動は高温、高湿環境下で特に発生しやすい傾向にある。
【００１１】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、ベルトニップ方式の定着装置において、ベルトと、弾性部材を被覆するシート状部材との摩擦を長期にわたって低減することができ、当該シート状部材の磨耗等に伴う画像ずれ、搬送不良、低速回転時のびびり振動の発生を防止することが可能な技術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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
定着回転体と、この定着回転体との間で定着ニップを形成するベルトと、定着ニップにて前記ベルト内面から前記定着回転体に向けて加圧する弾性部材と、前記弾性部材と前記ベルト間に設けられ前記ベルトと摺動するシート状部材と、を有する定着装置において、
前記シート状部材は、低摩擦性の表層と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルトニップ方式の定着装置において、ベルトと、弾性部材を被覆するシート状部材との摩擦を長期にわたって低減することができ、当該シート状部材の磨耗等に伴う画像ずれ、搬送不良、低速回転時のびびり振動の発生を防止することが可能な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１５】
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置において、未定着トナー像を加熱定着する定着装置に関し、特に、定着回転体
に定着ベルトを弾性部材により圧接させるベルトニップ方式の定着装置において、前記定着ベルトと弾性部材との摺動抵抗を軽減させ、低速回転時の定着ベルトと弾性部材のスティック・スリップを防止し、耐久性を向上させるための前記弾性部材を被覆する部材の改良に関するものである。
【００１６】
まず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１６は、本実施の形態に係る画像形成装置１００を示す概略断面図である。
【００１７】
図１６に示す画像形成装置１００には、像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１０１が設けられている。感光ドラム１０１は駆動力が伝達されることにより、軸を中心に図中の矢印方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００１８】
感光ドラム１０１は、その表面が帯電装置としての帯電ローラ１０２によって帯電される。帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１表面に接触配置されており、感光ドラム１０１の回転に伴って従動回転する。帯電ローラ１０２には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって、例えば交流電圧と直流電圧とが重畳された帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１０１表面が所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。
【００１９】
帯電後の感光ドラム１０１表面は、露光装置１１４によって静電潜像が形成される。露光装置１１４は、画像情報に基づいたレーザ光を感光ドラム１０１表面に照射することにより、静電潜像を形成するものである。
【００２０】
こうして感光ドラム１０１表面に形成された静電潜像は、現像装置１０４によって現像剤としてのトナーが付着され、トナー像として現像される。
【００２１】
感光ドラム１０１表面に形成されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ１０５によってシートＳ上に転写される。このシートＳは、給送カセット１１３に収納され給送ローラ１１２やレジストローラ１１５等によって感光ドラム１０１上のトナー像と同期をとって矢印方向へ転写ニップ部に供給されたものである。転写ローラ１０５に、転写バイアス印加電源（不図示）によって感光ドラム１０１上のトナー像と逆極性の転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１０１上のトナー像がシートＳ上に転写される。
【００２２】
感光ドラム１０１は、シートＳに対するトナー像の転写後に表面に残ったトナーがクリーニング装置１０６のクリーニングブレード１０７によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２３】
一方、トナー像転写後のシートＳは、定着装置１に搬送され、定着装置１において加熱・加圧を受けて、表面のトナー像が定着される。トナー像定着後のシートＳは、画像形成装置１００の外部に排出され、これにより、画像形成が完了する。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態に係る定着装置１について説明する。
【００２５】
図９は本発明の実施の形態に係る定着装置１の構成を示す概略断面図である。
【００２６】
この定着装置１は、加熱源を内蔵した定着回転体としての加熱定着ロール２と、加熱定着ロール２に圧接して設けられるベルトとしてのエンドレスベルト３と、このエンドレスベルト３の内周面側に当接され、加熱定着ロール２の表面に沿ってエンドレスベルト３を押圧する弾性部材（圧力付与部材）としてのパッド部材４とで主要部が構成されている。そして、加熱定着ロール２とエンドレスベルト３との間にニップ部が形成されるもので、
未定着のトナー像を担持したシートが定着ニップに挟み込まれて通過することにより、トナー像がシートに定着される。
【００２７】
図９において、この加熱定着ロール２は、図示しない駆動源によって矢印方向に沿って所定の速度たとえば２００ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動されるようになっている。
【００２８】
上記加熱定着ロール２は、例えば、外径６０ｍｍ、内径５７ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状に形成された金属製コア５を備えており、この金属製コア５としては、例えば、アルミニウムやステンレス等からなるものが用いられる。上記金属製コア５の表面には、弾性体層６としてＨＴＶシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａのゴム硬度１０度）が２ｍｍの厚さに被覆されているとともに、この弾性体層６の表面には、さらに表層７として５０μｍの厚さのフッ素チューブが被せられており、この表層７の表面は、鏡面状態に近い状態に仕上げられている。
【００２９】
なお、金属製コア５としては、アルミニウムやステンレス等以外にも熱伝導率の高い金属からなるものを使用することができ、表層７としては、フッ素系樹脂をコートしたものも使用することができる。
【００３０】
また、上記金属製コア５の内部には、加熱源として出力１０００Ｗのハロゲンランプ８が配置されており、加熱定着ロール２は、このハロゲンランプ８によって表面温度が所定の温度となるよう内部から加熱されるようになっている。上記加熱定着ロール２の表面温度は、当該加熱定着ロール２の表面に備えられた不図示の接触または非接触の温度センサーによって検出され、加熱定着ロール２の表面温度が例えば１７０℃となるように、図示しない温度コントローラーによって制御されるように構成されている。
【００３１】
また、上記加熱定着ロール２の表面には、耐熱性のエンドレスベルト３が所定のニップ幅に渡って圧接するように配置されている。このエンドレスベルト３は、例えば、厚さ７５μｍ、幅３４０ｍｍ、周長１５０ｍｍのポリイミドフィルムによって形成され、表層にＰＦＡなどのフッ素樹脂チューブを設けている。
【００３２】
エンドレスベルト３は、内側からパッド部材４によって加熱定着ロール２に対して加圧されており、加熱定着ロール２の回転にともなって従動回転する。エンドレスベルトの表層チューブとポリイミド基層との間には２００μｍ程度のゴム層を設ける場合もあり、カラーの画像形成装置ではより好ましい場合もある。
【００３３】
パッド部材４は、図１０に示すように、ステンレス等の金属からなるベースプレート４１の表面に、積層された弾性体層４２を配置して構成されている。また、上記パッド部材４の表面は、シート状部材としてのパッドシート１０によってエンドレスベルト３との摺動面が被覆されている。
【００３４】
さらに、上記パッド部材４は、ベースプレート４１側に配置された図示しない圧縮コイルスプリングによって、加熱定着ロール２に向けて例えば５０ｋｇｆ（５０×９．８Ｎ）の押圧力で圧接されている。上記ベースプレート４１としては、例えば、幅（エンドレスベルト３の走行方向）２０ｍｍ、長さ（加熱定着ロール２の軸方向）３６０ｍｍ、厚さ５ｍｍのステンレス鋼製のものが用いられる。
【００３５】
また、弾性体層４２は、ゴム硬度２０度のシリコーンゴムからなり、幅方向の中心部の厚さ５ｍｍで、上下流側は加熱定着ロール２の円周に沿うように厚みが増加した形状のものである。なお、ここでゴム硬度は、高分子科学社製のアスカーＣタイプのスポンジ用ゴム硬度計により、荷重３００ｇｆ（３００×９．８ｍＮ）を付加して計測した結果である
。
【００３６】
ところで、本実施の形態においては、弾性部材としてのパッド部材４と、ベルトとしてのエンドレスベルト３との間の摺動抵抗を軽減するため、パッド部材４を覆うシート状部材としてのパッドシート１０を備えるものであり、パッドシート１０は、低摩擦性の表層と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層と、から構成されていることを特徴としている。さらに、表層は耐熱性および耐磨耗性を有しているとよく、基層は表層の変形を防止する耐熱性を有しているとよい。
【００３７】
本実施の形態では、このシート状部材に特徴を有するものであり、本発明者は表１の実施例１〜４および比較例１〜４に示す構成について検討を行った。ここで、表１は各例における層構成、及び凹凸の有無について示している。
【表１】
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以下に、実施例１〜４および比較例１〜４について詳細に説明する。
【００３８】
まず、本発明の実施例１〜４について説明する。図１は実施例１のパッドシート１０を示す概略図、図２は実施例２のパッドシート２０を示す概略図、図３は実施例３のパッドシート３０を示す概略図、図４は実施例４のパッドシート４０を示す概略図である。なお、図１〜４において、パッドシートを構成する層が同様の材料の場合には、便宜上、同一の符号を付し、同様のハッチングを施している。
【００３９】
本発明の実施例１におけるシート状部材としてのパッドシート１０について以下に説明する。
【００４０】
図１に示す実施例１のパッドシート１０は、低摩擦性の表層１１と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層１２とを積層接着したものであって、表層１１にフッ素樹脂、基層１２にポリイミド（以下、「ＰＩ」と称する場合もある）を用いている。
【００４１】
表層１１のフッ素樹脂材料としては、例えばテトラフルオロエチレン系重合体（ＰＴＦＥ）、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）系共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂が挙げられるが、本
実施例では市販のＰＴＦＥシート、厚さ５０μｍを用いた。
【００４２】
また、基層１２の材料としては、耐熱性を有する合成樹脂材料として、例えばポリイミド（ＰＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリアイドイミド（ＰＡＩ）、ピーク（Ｐｅｅｋ）等が挙げられるが、本実施例では市販のポリイミド、厚さ７５μｍを用いた。
【００４３】
次に、表層１１と基層１２との接着工程について図１１に基づき、詳細に説明する。
【００４４】
フッ素系樹脂は一般にそのままでは他の部材と接着しにくいため、エッチング処理をすることが好ましい。エッチングは、化学エッチングまたはプラズマエッチング等、通常行われるＰＴＦＥのエッチングと同等の手法を用いることが出来るが、本実施例ではフッ素シート（本実施例ではＰＴＦＥ）の基層の接着面側を液体アンモニアに金属ナトリウムを約１％含む溶液で接着可能処理を行った（Ｓ１１）。
【００４５】
エッチング後のフッ素シートと、耐熱性合成樹脂（本実施例ではポリイミド）のシートとは接着剤で貼り合せた（Ｓ１２）。接着剤としてはエポキシ系またはシリコン系接着剤等を用いることができる。
【００４６】
次に、パッド部材４に取り付けるために、外周を長方形状に切り抜き、取り付け穴１４を形成する（Ｓ１３）ことで、図１２に示すようにパッドシート１０は完成する。図１２において、上側がシートＳ搬送方向（エンドレスベルト３の移動方向）上流側の取り付け穴１４、下側が下流側の取り付け穴１４であり、横方向がシートＳ搬送方向に対して略垂直となる方向であり、斜線部分がエンドレスベルト３と摺動接触する摺動面１５である。図１０に示す取り付け部材４３に取り付け穴１４が嵌合されることにより、パッドシート１０はパッド部材４に取り付けられる。
【００４７】
次に、本発明の実施例３におけるシート状部材としてのパッドシート３０について説明する。
【００４８】
図３に示す実施例３のパッドシート３０は、実施例１のパッドシート１０に対して、さらに凹凸形成のための２次加工を行ったものである（図１１に示すＳ１４）。
【００４９】
２次加工として行われるパッドシート３０の凹凸形成は、成形型９１，９２を用いて行われる。凹凸形成は、例えば、図１３に示すように、弾性部材からなる上型９１と凸形状の金属の下型９２との間に接着後のパッドシート１０を挿入し、上型９１と下型９２とを合わせ、加圧および加熱処理を施すことで形成される。
【００５０】
図１４は完成した実施例３のパッドシート３０を示す図である。図１４に示すように、エンドレスベルト３と摺動接触する側のパッドシート３０の表面に形成された複数の凸部３１は、一辺ａが５００μｍのピラミッド形状（略正四角すい状）であり、このピラミッド形状の高さ（凸部３１の高さ、図３にｈで示すパッドシート３０の表面からの高さ、以下、凸高さという場合がある）の中心値は２００μｍ、凸間のピッチｐは１ｍｍとした。この凸部３１が図１４において斜線部分で示すパッドシート３０の凹凸部３２に形成されている。なお、図１４に示すパッドシート３０においても、図１２に示すパッドシート１０の取り付け穴１４同様、取り付け穴３３が設けられている。
【００５１】
ここで、凹凸形成時の加熱が不十分だと凸高さが低くなってしまうことがある。凸高さ１００μｍ未満のシート部材では、定着装置に組み込んで耐久試験を行った場合、凸形状が潰れてしまった。このため、凸高さの下限値が１００μｍとなるよう形成条件を決定し
た。凸高さの上限値は３００μｍとしたが高い分には特に問題がなかった。また、基層のポリイミドの厚みが３００μｍを超えると十分加熱しても、凸高さが１００μｍ未満となってしまう。
【００５２】
従って、基層の厚さは７５μｍ以上３００μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００５３】
パッドシート３０に形成された凹凸形状は、エンドレスベルト３との接触面積を低減するために設けた形状であって、上述したようなピラミッド形状に限るものではなく、三角錐や円錐であってもよいし、その並び方も図１４のように斜め４５°に限るものではない。
【００５４】
次に、本発明の実施例２および実施例４におけるシート状部材としてのパッドシート２０，４０について説明する。
【００５５】
図２に示す実施例２のパッドシート２０、および図４に示す実施例４のパッドシート４０は、それぞれ、実施例１のパッドシート１０、および実施例３のパッドシート３０を構成している表層１１と基層１２との間に、パッドシートのカールを防止する中間層１３が設けられたものである。
【００５６】
中間層１３が設けられていない実施例１および実施例３のパッドシート１０，３０においては、熱膨張率の異なるシートを接着しているため、カールしてしまう可能性がある。このカール防止層としてゴムの中間層を設けたのが実施例２および４のシート状部材である。
【００５７】
中間層１３を構成するゴム材料としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム等が使用でき、厚さ２５μｍのものを用いた。
【００５８】
次に、実施例２および実施例４における製造工程について説明する。図１５は、実施例２および実施例４におけるパッドシートの製造工程を示す図である。
【００５９】
まず、表層１１のフッ素シートをエッチングして（Ｓ２１）、中間層１３のゴムシートと接着する（Ｓ２２）。その後、中間層１３のゴムシートと基層１２のシートとを接着し（Ｓ２３）、さらに、図１１に示すＳ１３と同様に取り付け用形成を行う（Ｓ２４）。実施例４の製造工程においては、さらに、図１１に示すＳ１４と同様に凹凸形成を行う（Ｓ２５）。
【００６０】
次に、比較例１〜４について説明する。図５は比較例１のパッドシート５０を示す図、図６は比較例２のパッドシート６０を示す図、図７は比較例３のパッドシート７０を示す図、図８は比較例４のパッドシート８０を示す図である。なお、図５〜図８において、実施例１〜４で説明したパッドシートを構成する層と同様の材料を用いている場合には、同一の符号を付し、便宜上、図１〜図４と同様のハッチングを施している。
【００６１】
図５に示す比較例１のパッドシート５０は、ポリイミド、厚さ７５μｍの単層シートそのもので、取り付け用形成（図１１に示すＳ１３と同様な形成）のみ行ったものである。
【００６２】
図６に示す比較例２のパッドシート６０は、比較例１のパッドシート５０に、図１１に示すＳ１４と同様な凹凸形成を行ったものである。
【００６３】
図７に示す比較例３のパッドシート７０は、ＰＴＦＥ、厚さ１５０μｍの単層シートそのもので、取り付け用形成（図１１に示すＳ１３と同様な形成）のみ行ったものである。
【００６４】
図８に示す比較例４のパッドシート８０は、比較例３のパッドシート７０に、図１１に示すＳ１４と同様な凹凸形成を行ったものである。
【００６５】
以上のように製造した実施例１〜４および比較例１〜４のパッドシートを定着装置１に実装して比較検討を行った。各パッドシートについてトルク、びびり振動、耐久性の観点で検討した結果、表２のような結果となった。
【表２】
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ここで、表２の記号は、トルクに関して、〇：問題無し、〇△：ほぼ問題なし、△：やや高い、×：回転せず、を表し、びびり振動に関して、〇：発生なし、×：発生する、を表し、耐久性に関して、〇：問題無し、×：変形あり、を表している。
【００６６】
トルクについては、加熱定着ロール２を回転する駆動トルクを測定している。このトルクは、エンドレスベルト３とパッドシートとの間の摩擦により発生するものが支配的であり、パッドシートの種類に依存している。負荷トルクは軽い方がよく、負荷トルクが高いとパッドシート、エンドレスベルトの磨耗が進みやすく、耐久性も悪化する。比較例１のように高すぎると回転すらしない。フッ素樹脂があるとトルクが下がり、さらに凹凸形状があるとトルクが下がる傾向があった。
【００６７】
びびり振動は、厚紙通紙時などの低速回転時に、エンドレスベルトとパッドシート間の摩擦により発生するスティックスリップにより発生するものである。ここでは、普通紙通紙時のプロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃの半分である１００ｍｍ／ｓｅｃで検討した。トルクの高い比較例１および比較例２のパッドシートではびびりが発生したが、フッ素樹脂を用いた実施例１〜４および比較例３，４ではびびり振動は発生しなかった。
【００６８】
耐久性は、加熱定着ロール２の表面を１７０℃に温度制御し、１００時間の空回転（通紙しない）耐久試験を行った。その結果、実施例１〜４および比較例２では、耐久によるトルク上昇もなく、凹凸形状有のパッドシートにおいては凹凸形状の潰れも無かった。比較例３はトルク上昇は無かったものの、フッ素シートが伸びていた。比較例４はトルクが若干上昇し、凹凸形状が潰れて５０μｍ以下になっていた。
【００６９】
以上のように、実施例１〜４のパッドシートでは、トルクが低く、びびり振動が無く、耐久性が十分ある結果が得られた。比較例１〜４のパッドシートではトルク、びびり振動または耐久性の点で十分な性能を得ることができなかった。
【００７０】
次に、実施例１〜４および比較例１〜４のパッドシートに対して、摩擦係数および引張強さの試験を行った。
【００７１】
摩擦係数は、新東化学株式会社製ＨＥＩＤＯＮミューズを使用して、エンドレスベルト内面と各パッドシート表面との静止摩擦係数を測定した。また、引張強さは、株式会社オリエンテック製テンシオンを使用して、幅５ｍｍにカットした各パッドシートを引張速度１００ｍｍ／分にて測定した。
【００７２】
各パッドシートの静止摩擦係数、引張強さは表３のようになった。
【表３】
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表３の測定結果からわかるように、静止摩擦係数については、フッ素樹脂材料を用いているパッドシートの方が低く、さらに凹凸形状無よりも凹凸形状有の方が低い傾向がある。また、引張強さについては、フッ素樹脂材料単層のものより、ＰＩを用いたシートの方が１０倍程度強くなっていることがわかる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、低摩擦性の表層１１と、引張強さが３００〜６００ＭＰａの基層１２とによりパッドシートを構成したことで、エンドレスベルト３の内周面（裏面）とパッド部材４とが摺動しても、パッドシートの伸びなどの変形を防止することができるものである。
【００７４】
さらに、中間層１３を設けることにより、表層１１と基層１２の熱膨張率が異なる場合でも、加熱処理した後にパッドシートのカールを防止する効果を得られる。
【００７５】
また、パッドシートに凹凸を形成することにより、パッドシートとエンドレスベルト内周面との摺動抵抗をより低減することができる。
【００７６】
さらに、パッドシートに形成された凸部の高さは、１００μｍ〜３００μｍであるとよく、この場合には、特に、エンドレスベルト内周面にオイル等の潤滑剤が塗布される場合
において、パッドシートとエンドレスベルト内周面との摺動抵抗をより効果的に低減させることができる。
【００７７】
したがって、エンドレスベルト３と、パッド部材４を被覆するパッドシート１０，２０，３０，４０との摩擦を長期にわたって低減することができ、当該パッドシートの磨耗等に伴う画像ずれ、搬送不良、低速回転時のびびり振動の発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例２の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例３の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例４の構成を説明するための図である。
【図５】比較例１の構成を説明するための図である。
【図６】比較例２の構成を説明するための図である。
【図７】比較例３の構成を説明するための図である。
【図８】比較例４の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る定着装置を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の弾性部材の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例１，３のシート状部材の製造工程を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態のシート状部材の構成を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態のシート状部材の凹凸形状を形成する製造工程を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態のシート状部材の凹凸形状の構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施例２，４のシート状部材の製造工程を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  定着装置
２  加熱定着ロール（定着回転体）
３  エンドレスベルト（ベルト）
４  パッド部材（弾性部材）
１０，２０，３０，４０  パッドシート（シート状部材）
１１  表層
１２  基層
１３  中間層
１４，３３  取り付け穴
１５  摺動面
３１  凸部
３２  凹凸部
４１  ベースプレート
４２  弾性体層
４３  取り付け部材
９１，９２  成形型
１００  画像形成装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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