(57)【要約】【課題】ニップ部の面内熱分布の均一性が向上する定着装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つの駆動部材に従動する回転体の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層６８２が基材６８１、裏層６８３等の他の層よりも熱伝導性が高い摺動部材を備える定着装置である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの駆動部材に従動する回転体の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層が他の層よりも熱伝導性が高い摺動部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記摺動部材の表層が、樹脂と、前記樹脂１００質量部に対して５０重量部以上１００重量部以下の熱伝導性粉末とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記熱伝導粉末が、窒化硼素およびグラファイトのうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記樹脂がポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、変性ポリテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも１つであり、前記樹脂は架橋されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記摺動部材の表層の熱伝導率が、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
少なくとも一つの駆動部材に従動する回転体の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層が他の層よりも熱伝導性が高いことを特徴とする摺動部材。
【請求項７】
像保持体と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて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させる定着手段と、を備え、
前記定着手段が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置である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、摺動部材および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によってこのトナー像を用紙に定着している。
【０００３】
このような画像形成装置に用いられる定着装置としては、定着部材としての加熱ロールおよび加圧部材としての加圧ロールを備えるロール・ロール方式がある。また、画像形成装置の高速化等に対応させるために、表面が弾性変形する回転可能な回転ロールと、この回転ロールに接触して走行可能なベルト部材と、このベルト部材の内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを備え、圧力パッドによって回転ロールとの接触面が形成されるようにベルト部材を回転ロールに圧接させて構成し、ベルト部材と回転ロールとの間に記録媒体を通過させるようにニップ部を設けるとともに、回転ロールの表面のうち、記録媒体の出口側を局部的に弾性変形させるようにしたベルトニップ方式と呼ばれる定着装置に関する技術がある。ベルトニップ方式の定着装置としては、例えば、加熱源を備えたベルト部材（定着ベルト）と回転ロール（加圧ロール）と備えた定着装置がある。
【０００４】
このようなベルトニップ方式の定着装置に関して、例えば、特許文献１には、加熱体（加熱パッド）のフィルム（ベルト）との摺動面に高熱伝導性樹脂を被覆する技術が開示されている。また、特許文献２には、高熱伝導部材を、加熱体（加熱パッド）の裏面側すなわち加圧ローラに対向する側とは反対側の加熱体面と、ニップ部の記録材搬送方向の上流側および下流側のいずれかのベルトの内周面側に配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２６３０７３号公報
【特許文献２】特開２００３−２５７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上する定着装置、その定着装置に備えられる摺動部材、および、その定着装置を備える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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、少なくとも一つの駆動部材に従動する回転体の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層が他の層よりも熱伝導性が高い摺動部材を備える定着装置である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記摺動部材の表層が、樹脂と、前記樹脂１００質量部に対して５０重量部以上１００重量部以下の熱伝導性粉末とを含む、請求項１に記載の定着装置である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記熱伝導粉末が、窒化硼素およびグラファイトのうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の定着装置である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記樹脂がポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、変性ポリテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも１つであり、前記樹脂は架橋されている、請求項２または３に記載の定着装置である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記摺動部材の表層の熱伝導率が、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、少なくとも一つの駆動部材に従動する回転体の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層が他の層よりも熱伝導性が高い摺動部材である。
【００１３】
請求項７に係る発明は、像保持体と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて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させる定着手段と、を備え、前記定着手段が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置である画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によると、摺動部材の表層が他の層よりも熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上する定着装置が提供される。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、摺動部材の表層中の熱伝導性粉末の含有量が樹脂１００質量部に対して５０重量部以上１００重量部以下の範囲外の場合に比較して、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上し、かつ摺動部材の耐久性が高い定着装置が提供される。
【００１６】
請求項３に係る発明によると、摺動部材の表層に含まれる熱伝導粉末が窒化硼素およびグラファイトのうちの少なくとも１つではない場合に比較して、摺動部材の摺動性に優れる定着装置が提供される。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、樹脂が架橋されたポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、変性ポリテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも１つではない場合に比較して、摺動部材の耐久性が高い定着装置が提供される。
【００１８】
請求項５に係る発明によると、摺動部材の表層の熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上ではない場合に比較して、ニップ部の面内熱分布の均一性がより向上する定着装置が提供される。
【００１９】
請求項６に係る発明によると、表層が他の層よりも熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上する摺動部材が提供される。
【００２０】
請求項７に係る発明によると、摺動部材の表層が他の層よりも熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上する定着装置を備える画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の一例の構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る摺動部材の構成の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１には、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を示す。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式により各色成分（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂ））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画像を用紙（記録媒体）Ｐ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Ｐ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。なお、本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置は、図１の構成のものに限定されるものではない。
【００２４】
各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像をレーザ等で書込む露光装置１３（図１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分の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と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配置されている。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、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００２５】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に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無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は、例えば１０６Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、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１に示すＢ方向に予め定めた速度で循環駆動（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）等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と、各感光体ドラム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と、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テンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５と、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バックアップロール３４と、を有している。
【００２６】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６により構成されている。一次転写ロール１６は、例えば、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、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とのブレンドゴム等を含んで形成され、体積抵抗率が例えば１０７Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下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を挟んで感光体ドラム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（例えば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、各々の感光体ドラム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。
【００２７】
二次転写部２０は、例えば、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、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、例えば、ＥＰＤＭゴム等を含んでなる内層部とカーボン等を分散したＥＰＤＭおよびＮＢＲのブレンドゴム等を含んでなるチューブ状の表面層とから構成されている。そして、例えば、その表面抵抗率が１０７Ω／□〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は、例えば７０°（アスカーＣ）に設定されている。このバックアップロール２５には、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の対向電極をなし、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が接触して配置されている。
【００２８】
一方、二次転写ロール２２は、例えば、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、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴム等を含んで形成され、例えば、体積抵抗率が１０７Ωｃｍ〜１０９Ωｃｍ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を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール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Ｐ上にトナー像が二次転写される。
【００２９】
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等を除去し、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が配置されている。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が配置されている。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予め定めた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。
【００３０】
また、用紙搬送系として、例えば、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１と、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、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Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６とを備えている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る定着装置を用いた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。
【００３２】
図１に示すような画像形成装置では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等から出力される画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により予め定めた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。ＩＰＳ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予め定めた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、露光装置１３に出力される。
【００３３】
露光装置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の各々の感光体ドラム１１に照射する。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電装置１２によって表面が帯電された後、この露光装置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の感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム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。
【００３４】
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、用紙搬送系では、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ピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から予め定めたサイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート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Ｐ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Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００３５】
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がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐ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とバックアップロール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とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００３６】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐ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Ｐを定着装置６０まで搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
【００３７】
一方、用紙Ｐ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、クリーニングバックアップロール３４およ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。
【００３８】
次に、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。図２は、本実施形態に係る定着装置６０の構成の一例を示す側断面図である。図２の定着装置６０は、加熱源を備えた無端ベルト（定着ベルト）と加圧ロールと備えた定着装置である。定着装置６０は、回転可能な駆動部材の一例としての加圧ロール６２と、加圧ロール６２に接触しながら移動可能な回転体である無端ベルト部材の一例としての定着ベルト６１と、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２と対向するように配置され、定着ベルト６１を加圧ロール６２に圧接させて加圧ロール６２と定着ベルト６１との間に用紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成するニップ部形成部材の一例としての圧力パッド６４と、圧力パッド６４と定着ベルト６１との間の摺擦抵抗を低減する、シート状の摺動部材の一例としての摺動シート６８とにより主要部が構成されている。なお、摺動シート６８については後述する。
【００３９】
定着ベルト６１は、圧力パッド６４とベルトガイド部材６３、定着ベルト６１の両側側端部に配置するエッジガイド部材（図示せず）によって回転駆動自在に支持される。そして、ニップ部Ｎ（押圧部）において加圧ロール６２に圧接され、加圧ロール６２に従動して矢印Ｃ方向に周回駆動する。
【００４０】
定着ベルト６１は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥ができるだけ生じないように、原形が円筒形状等に形成された継ぎ目がない無端ベルトである。定着ベルト６１は、基材層と、この基材層の加圧ロール６２側の面（外周面）または両面に被覆された離型層（表面層）とを含んで構成されている。
【００４１】
ベルトガイド部材６３は、定着ベルト６１の内部に配置するホルダ６５に取り付けられる。定着ベルト６１の回転駆動方向に向けた複数のリブ（図示せず）で形成され、定着ベルト６１内周面との接触面積を小さくする。ベルトガイド部材６３は、例えば、摩擦係数が低く、かつ熱伝導率が低いポリフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性樹脂で形成され、定着ベルト６１内周面との摺動抵抗を低減し、熱の発散が低くなるように構成される。
【００４２】
圧力パッド６４は、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧されてニップ部Ｎを形成する。圧力パッド６４は、バネや弾性体等によって加圧ロール６２を、予め定めた荷重で押圧するようにホルダ６５により支持される。圧力パッド６４は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体から構成され、加圧ロール６２側を平面状に形成され、ニップ部Ｎにおいて略均一なニップ圧を形成する。定着ベルト６１は、圧力パッド６４の加圧ロール６２側の面から離れる際に急激な曲率の変化を生じ、定着後の用紙Ｐは定着ベルト６１から剥離される。
【００４３】
ニップ部Ｎの下流側近傍に配置する剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト６１の回転方向と対向する方向（カウンタ方向）に向けられ、バッフルホルダ７２により保持される。
【００４４】
圧力パッド６４と定着ベルト６１との間に摺動シート６８が配置され、定着ベルト６１内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を低減する。摺動シート６８は、圧力パッド６４と別体に構成され、両端がホルダ６５に固定される。
【００４５】
ホルダ６５に、定着装置６０の長手方向にわたって潤滑剤塗布部材６７が配置される。潤滑剤塗布部材６７は、定着ベルト６１内周面に接触し、定着ベルト６１と摺動シート６８との摺動部に潤滑剤を供給する。なお、潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状オイル、固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。
【００４６】
加圧ロール６２は、例えば、中実の鉄製等のコア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面を被覆する、例えばシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性層６２２と、例えば、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）等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆等による離型層６２３とを有する。加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置され、矢印Ｄ方向に回転され、定着ベルト６１を矢印Ｃ方向に従動させる。また、加圧ロール６２と圧力パッド６４とにより定着ベルト６１を挟持した状態で保持されてニップ部Ｎが形成され、このニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させ、熱および圧力を加えて未定着トナー像が用紙Ｐに定着される。
【００４７】
定着装置６０は、加熱部材の一例としての輻射ランプ発熱体８６が設けられている輻射ランプ加熱方式のものである。輻射ランプ発熱体８６は、定着ベルト６１の内部に配置される。そして、輻射ランプ発熱体８６が点灯されると、輻射ランプ発熱体８６の発する赤外線が定着ベルト６１に吸収されることで、定着ベルト６１が加熱される。定着ベルト６１は、矢印Ｃ方向に従動回転されるので、定着ベルト６１の回転に従って、定着ベルト６１が順次加熱されていく。輻射ランプ発熱体８６としては、例えば、ハロゲンランプ等が挙げられる。なお、図２の例では、輻射ランプ発熱体８６は定着ベルト６１の内部に配置されているが、定着ベルト６１の外部に配置されてもよい。
【００４８】
なお、加熱手段としては、定着ベルト６１の内部あるいは外部に設けた電磁誘導コイルによる電磁誘導加熱方式を利用したものや、抵抗発熱体による抵抗加熱方式を利用したものであってもよい。
【００４９】
ベルトニップ方式の定着装置において、ニップ部Ｎにおける熱分布のバラつきによる定着ムラや、ニップ部Ｎの非通紙部における高温化現象によるベルト部材の耐久性の低下が発生する場合がある。
【００５０】
本実施形態に係る定着装置６０では、少なくとも一つの駆動部材である加圧ロール６２に従動する回転体としての定着ベルト６１の内周面と接する摺動面において、多層構造を有し、表層が他の層よりも熱伝導性が高い摺動部材としての摺動シート６８を備える。
【００５１】
図３は、本発明の実施形態に係る摺動部材の一例を示す概略断面図である。摺動部材としての摺動シート６８は、例えば、基材６８１と、定着ベルト６１の内周面と接する第１の層である表層６８２と、基材６８１を挟んで定着ベルト６１の内周面と反対側の裏層６８３とを備える多層構造を有する。摺動シート６８において、定着ベルト６１の内周面と接する表層６８２は、基材６８１および裏層６８３よりも熱伝導性が高い。定着ベルト６１の内周面に接触する摺動シート６８の表層の熱伝導が高いので、通紙によって定着ベルト６１の熱分布にムラが発生しても、定着ベルト６１の内周面から熱分布を略均一にでき、ニップ部Ｎの面内熱分布の均一性が向上する。ニップ部Ｎの面内熱分布の均一性が向上することにより、ニップ部Ｎにおける熱分布のバラつきによる定着ムラや、ニップ部Ｎの非通紙部における高温化現象によるベルト部材の耐久性の低下が抑制される。また、表層６８２以外の熱伝導性が低いことにより、圧力パッド６４にニップ部Ｎの熱が奪われにくくなる。さらに、定着ベルト６１への熱伝導性物質を過剰に添加しなくてもよく、定着ベルト６１の耐久性の低下が低減される。また、低摩擦の摺動シート６８を用いることにより、駆動トルクが低下する。
【００５２】
基材６８１としては、例えば、ガラス繊維や、ＳＵＳ等の金属メッシュ等の網目状の基材が挙げられる。基材６８１の厚みは、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲である。
【００５３】
表層６８２は、例えば、耐熱性樹脂等の樹脂と、熱伝導性粉末とを含んで構成される。熱伝導性粉末の含有量は、樹脂１００質量部に対して５０重量部以上１００重量部以下の範囲であることが好ましく、５０重量部以上６０重量部以下の範囲であることがより好ましい。熱伝導性粉末の含有量が樹脂１００質量部に対して５０重量部未満であると、表層６８２の熱伝導率が不足する場合があり、１００重量部を超えると、摺動シート６８の耐久性や摺動性が低下する場合がある。表層６８２の厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲である。
【００５４】
表層６８２に含まれる樹脂としては、フッ素樹脂等が挙げられ、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、変性ポリテトラフルオロエチレン、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体等が挙げられ、これらのうち、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体、変性ポリテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも１つであることが好ましい。また、フッ素樹脂等の樹脂は架橋されていることが好ましい。表層６８２を構成する樹脂が架橋されていることにより、摺動シート６８の耐久性が高くなる。フッ素樹脂等の樹脂は例えば、電子線を用いた電子線架橋により架橋される。
【００５５】
表層６８２に含まれる熱伝導粉末としては、窒化硼素、グラファイト、酸化マグネシウム等が挙げられ、これらのうち、窒化硼素およびグラファイトのうちの少なくとも１つであることが好ましい。窒化硼素およびグラファイトは、固体潤滑剤としても機能し、表層６８２の表面に熱伝導粉末が露出したとしても、摺動シート６８の摺動性が阻害されにくく、摺動性に優れる。また、熱伝導粉末としては、熱伝導性が高い点から、特に窒化硼素が好ましい。熱伝導性が高いため、より少ない添加量で表層６８２に熱伝導性が付与される。
【００５６】
摺動シート６８の表層６８２の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。摺動部材の表層６８２の熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることにより、ニップ部Ｎの面内熱分布の均一性がより向上する。摺動部材の表層６８２の熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、ニップ部Ｎの面内熱分布の均一性が低下する場合がある。
【００５７】
裏層６８３に含まれる樹脂としては、表層６８２に含まれる樹脂と同様のものが挙げられる。裏層６８３の厚みは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲である。
【００５８】
摺動シート６８の表層６８２以外の層（基材６８１、裏層６８３等）の熱伝導率は、０．１９Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。表層６８２以外の層の熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることにより、圧力パッド６４にニップ部Ｎの熱が奪われにくくなる。表層６８２以外の層の熱伝導率が０．１９／ｍ・Ｋを超えると、圧力パッド６４にニップ部Ｎの熱が奪われやすくなり、定着性が低下する場合がある。
【００５９】
摺動シート６８として、具体的には、例えば、基材であるガラス繊維シートの一方の面に表層として熱伝導粉末を含むフッ素樹脂を加熱融着し、他方の面に裏層としてフッ素樹脂を加熱融着して挟んだ積層シート等が挙げられる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６１】
＜実施例１＞
熱プレスによるラミネートにより、基材としてのガラス繊維シート（（株）丸勝製、ガラスクロス）の一方の面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（日東電工（株）製、ニトフロンフィルム）と、熱伝導粉末として窒化硼素（昭和電工（株）製、ＵＨＰ−Ｓ１）を樹脂１００質量部に対して５０質量部とを含む表層と、他方の面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（日東電工（株）製、ニトフロンフィルム）を含む裏層とを有する摺動シートを作製した。
【００６２】
＜実施例２＞
窒化硼素を樹脂１００質量部に対して８０質量部とした以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６３】
＜実施例３＞
窒化硼素を樹脂１００質量部に対して１００質量部とした以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６４】
＜実施例４＞
表層および裏層のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の代わりに架橋ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（日立金属（株）製、ＸＦ−１Ｂ）を用いた以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６５】
＜実施例５＞
窒化硼素を樹脂１００質量部に対して４０質量部とした以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６６】
＜実施例６＞
窒化硼素を樹脂１００質量部に対して１１０質量部とした以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６７】
＜実施例７＞
表層の窒化硼素の代わりにグラファイト（日本黒鉛工業（株）製、ＵＴＣ−２３）を用いた以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６８】
＜実施例８＞
表層の窒化硼素の代わりに酸化マグネシウム（宇部マテリアルズ（株）製、ＲＦ−１０ＣＳ−ＳＣ）を用いた以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００６９】
＜実施例９＞
窒化硼素を樹脂１００質量部に対して２０質量部とした以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００７０】
＜比較例１＞
表層に窒化硼素を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして摺動シートを作製した。
【００７１】
＜比較例２＞
実施例１の摺動シートを表裏逆にして摺動シートとして用いた。
【００７２】
［評価］
（熱伝導性）
実施例１〜９、比較例１，２の摺動シートの表層、基材、裏層の熱伝導率を熱伝導率測定装置ａｉ−ｐｈａｓｅ（アイフェイズ（株）製）により測定した。結果を表１に示す。
【００７３】
（性能評価）
画像形成装置として富士ゼロックス社製Ｃｏｌｏｒ  １０００  Ｐｒｅｓｓを用いて、実施例１〜９、比較例１の摺動シートを装着し、Ｊ紙（富士ゼロックス（株）製）を用い、１００ｐｐｍで５００Ｋ枚の画像を形成した後の画質（紙しわ、定着ムラ）を目視で評価し、駆動ロールのモータートルク電流値から最大駆動トルクを測定した。結果を表２に示す。
【００７４】
【表１】
2015135421.tif 000003
【００７５】
【表２】
2015135421.tif 000004
【００７６】
実施例の摺動シートを用いることにより、ニップ部の面内熱分布の均一性が向上したことによって、紙しわ、定着ムラが発生しなかった。一方、比較例の摺動シートを用いることにより、ニップ部の面内熱分布の均一性が低下したことによって、定着ムラが発生した。
【符号の説明】
【００７７】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  画像形成ユニット、１０  一次転写部、１１  感光体ドラム、１２  帯電装置、１３  露光装置、１４  現像装置、１５  中間転写ベルト、１６  一次転写ロール、１７  ドラムクリーナ、２０  二次転写部、２２  二次転写ロール、２５  バックアップロール、２６  給電ロール、３１  駆動ロール、３２  支持ロール、３３  テンションロール、３４  クリーニングバックアップロール、３５  中間転写ベルトクリーナ、４０  制御部、４２  基準センサ（ホームポジションセンサ）、４３  画像濃度センサ、５０  用紙トレイ、５１  ピックアップロール、５２  搬送ロール、５３  搬送シュート、５５  搬送ベルト、５６  定着入口ガイド、６０  定着装置、６１  定着ベルト、６２  加圧ロール、６３  ベルトガイド部材、６４  圧力パッド、６５  ホルダ、６７  潤滑剤塗布部材、６８  摺動シート、７０  剥離補助部材、７１  剥離バッフル、７２  バッフルホルダ、８６  輻射ランプ発熱体、６２１  コア（円柱状芯金）、６２２  耐熱性弾性層、６２３  離型層、６８１  基材、６８２  表層、６８３  裏層、Ｐ  用紙（記録媒体）。
【図１】
2015135421.tif 000005
【図２】
2015135421.tif 000006
【図３】
2015135421.tif 000007