(57)【要約】  【課題】  ベルト部材を用いた定着装置に使用する摺擦部材において、摩耗や変形が生じるのを抑制する。  【解決手段】  定着ロール６１と、定着ロール６１に接触しながら移動可能なエンドレスベルト６２と、エンドレスベルト６２の内側に配置されてニップ部Ｎを形成する圧力パッド６４と、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間に設けられる低摩擦シート６８とを備え、低摩擦シート６８は、フッ素樹脂繊維からなる基材６８１と、基材６８１の少なくともエンドレスベルト６２側に積層されたフッ素樹脂層６８２とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下で構成している。  【選択図】  図２
2005321462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材と前記圧力部材との間に設けられる摺擦部材と
を備え、
前記摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、当該基材の少なくとも前記ベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記摺擦部材は、前記基材がフッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記摺擦部材は、前記基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記摺擦部材は、前記ベルト部材側の表面に凹凸が形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記摺擦部材は、前記ベルト部材とは反対側の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記ベルト部材は、内周面に凹凸が形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
前記回動部材を加熱する加熱部材、または前記ベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項８】
ベルト部材に対向する回動部材に対して当該ベルト部材を圧接させる圧力部材と、当該ベルト部材との間において配設される低摩擦シートであって、
フッ素樹脂繊維からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に積層されたフッ素樹脂層と
を有し、
２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下であることを特徴とする低摩擦シート。
【請求項９】
前記基材は、フッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とする請求項８記載の低摩擦シート。
【請求項１０】
前記基材は、ＰＴＦＥ繊維で形成されたことを特徴とする請求項８記載の低摩擦シート。
【請求項１１】
前記基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とする請求項８記載の低摩擦シート。
【請求項１２】
前記基材の一方の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とする請求項８記載の低摩擦シート。
【請求項１３】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材と前記圧力部材との間に設けられる摺擦部材と
を備え、
前記摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、当該基材の少なくとも前記ベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下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、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
【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）を一様に帯電し、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記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置は、図７に示したように、円筒状の芯金１１１の内部に加熱源１１４を備え、その芯金１１１に耐熱性弾性体層１１２と、その外周面に離型層１１３とが積層して形成された定着ロール１１０と、この定着ロール１１０に対して圧接配置され、芯金１２１に耐熱性弾性体層１２２と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層１２３とが積層して形成された加圧ロール１２０とで構成されている。そして、定着ロール１１０と加圧ロール１２０との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。
【０００４】
ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量が供給できるように、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが生じる等といった画像品質上の問題が発生する。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる特許文献１に記載した定着装置（「ベルトニップ方式」という。）では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるとともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００７】
さらには、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報(第４-７頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した特許文献１に記載したようなベルトニップ方式の定着装置では、ニップ部においてワイドニップを形成するとともに、均一で高いニップ圧を付与することができるが、圧力部材（圧力パッド）によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる構成を採用していることから、圧力パッドとエンドレスベルトとの間には摺動摩擦が発生する。そのため、圧力パッド上に摺動摩擦を低減する摺擦部材を配置しておき、さらに、この摺擦部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を塗布することで、圧力パッドとエンドレスベルトとの摺動性（滑り性）の向上を図っている。
【００１０】
しかしながら、摺擦部材は、圧力パッドと定着ロールとの間の押圧力の下でエンドレスベルトと摺擦するため、摺擦部材のエンドレスベルト側の摺擦面が摩耗し易い。摺擦部材の摺擦面が摩耗すると、それによってエンドレスベルトの内周面が傷つき、摩耗した摺擦部材と相まって、摺擦部材とエンドレスベルトとの摺動抵抗が増大する。そのため、エンドレスベルトの円滑な回動が阻害されて、記録紙の搬送が良好でなくなり、紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる可能性があった。
また、長期に亘る使用に際して、摺擦部材に変形が生じる場合がある。その場合には、ニップ圧が不均一となって、定着画像に定着むらが生じる場合があった。また、摺擦部材の変形は、摺擦部材とエンドレスベルトとの摺動抵抗を増大させ、紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる要因ともなる。
【００１１】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベルト部材を用いた定着装置に使用する摺擦部材において、摩耗や変形が生じるのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材と圧力部材との間に設けられる摺擦部材とを備え、摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくともベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下であることを特徴としている。
【００１３】
ここで、摺擦部材は、基材がフッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とすることができる。また、摺擦部材は、基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とすることができる。さらに、摺擦部材は、ベルト部材側の表面に凹凸が形成された構成とすることができる。さらに、摺擦部材は、ベルト部材とは反対側の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とすることもできる。
また、ベルト部材は、内周面に凹凸が形成された構成とすることもできる。さらに、回動部材を加熱する加熱部材、またはベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
【００１４】
また、本発明を低摩擦シートと捉え、本発明の低摩擦シートは、ベルト部材に対向する回動部材に対してベルト部材を圧接させる圧力部材と、このベルト部材との間において配設される低摩擦シートであって、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に積層されたフッ素樹脂層とを有し、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下であることを特徴としている。
ここで、基材は、フッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とすることができる。また、基材は、ＰＴＦＥ繊維で形成された構成とすることもできる。さらに、かかる低摩擦シートは、基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とすることもできる。さらには、基材の一方の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とすることもできる。
【００１５】
さらに、本発明を画像形成装置と捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材と圧力部材との間に設けられる摺擦部材とを備え、摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくともベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、ベルト部材を用いた定着装置に使用する摺擦部材において摩耗や変形が生じるのを抑制することにより、長期に亘り紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の発生を抑えて高品質な画像を形成することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、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、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、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、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。
【００１８】
本実施の形態において、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、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、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器１４、感光体ドラム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、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが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）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１９】
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１０6〜１０14Ωｃｍ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方向に所定の速度で循環駆動（回動）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を回動させる駆動ロール３１、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、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、二次転写部２０に設けられるバックアップロール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バックアップロール３４を有している。
【００２０】
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１０７〜１０９Ωｃｍ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（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。
【００２１】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担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、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□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が当接配置されている。
【００２２】
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１０７〜１０９Ωｃｍ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上にトナー像を二次転写する。
【００２３】
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。
【００２４】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定の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、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、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、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、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２５】
次に、本実施の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。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）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（ＩＰＳ）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。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、レーザ露光器１３に出力される。
【００２６】
レーザ露光器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に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器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。
【００２７】
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とが当接する一次転写部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。
【００２８】
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から所定サイズの用紙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、トナー像が担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。
【００２９】
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上に担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。
【００３０】
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まで搬送する。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。
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の回動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。
【００３１】
次に、本実施の形態の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は本実施の形態の定着装置６０の構成を示す側断面図である。定着装置６０は、回動部材の一例としての定着ロール６１、ベルト部材の一例としてのエンドレスベルト６２、およびエンドレスベルト６２を介して定着ロール６１から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド６４により主要部が構成されている。
【００３２】
定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて１９４ｍｍ／ｓの表面速度で回転する。
定着ロール６１の内部には、発熱源としての定格６００Ｗのハロゲンヒータ６６が配設されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７５℃）を維持するように調整している。
【００３３】
エンドレスベルト６２は、継ぎ目がない無端状のベルトであり、エンドレスベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４とベルトガイド部材６３、さらにはエンドレスベルト６２の両端部に配置されたエッジガイド部材８０（後段の図３参照）によって回動自在に支持されている。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されるように配置され、定着ロール６１に従動して１９４ｍｍ／ｓの移動速度で回動する。
ここで、図３はエンドレスベルト６２が支持される構成を説明する構成図であり、用紙Ｐの搬送方向下流側から見た定着装置６０の一方の端部領域を示している。
図３に示したように、エンドレスベルト６２の内部に配置されたホルダ６５の両端部にエッジガイド部材８０が固設されている。エッジガイド部材８０は、ニップ部Ｎとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド部８０１、このベルト走行ガイド部８０１の外側に設けられ、エンドレスベルト６２の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部８０２、さらにフランジ部８０２の外側に設けられ、エッジガイド部材８０を定着装置６０本体に位置決めして固定するための保持部８０３で構成されている。
【００３４】
そして、エンドレスベルト６２の両端部では、ニップ部Ｎとその近傍を除いて、両端部の内周面がベルト走行ガイド部８０１の外周面に支持され、エンドレスベルト６２はベルト走行ガイド部８０１の外周面に沿って回動する。したがって、ベルト走行ガイド部８０１は、エンドレスベルト６２がスムーズに回動することができるように摩擦係数の小さな材質で形成され、さらには、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。
また、フランジ部８０２は、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両フランジ部８０２の内側面が、エンドレスベルト６２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、エンドレスベルト６２が回動する際には、エンドレスベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に当接することによって、エンドレスベルト６２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が制限されている。このように、エンドレスベルト６２は、エッジガイド部材８０によって片寄りが規制されるように支持されている。
【００３５】
また、エンドレスベルト６２の両端部を除く長手方向の領域では、エンドレスベルト６２は圧力パッド６４とベルトガイド部材６３とに支持されている（図２も参照）。そして、エンドレスベルト６２の両端部を除く領域では、エンドレスベルト６２の内周面が圧力パッド６４とベルトガイド部材６３とに摺擦しながら回動する。
ベルトガイド部材６３は、エンドレスベルト６２の内部に配置されたホルダ６５に取り付けられ、エンドレスベルト６２がスムーズに回動することができるように、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成するのが好ましい。
【００３６】
次に、圧力パッド６４は、エンドレスベルト６２の内側において、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４は、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのプレニップ部材６４ａをニップ部Ｎの入口側（上流側）に配置している。また、定着ロール６１表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール６１表面に歪み（凹み）を与えて用紙Ｐにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材６４ｂをニップ部Ｎの出口側（下流側）に配置している。さらに、圧力パッド６４には、エンドレスベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、エンドレスベルト６２と接する面に摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が設けられている。
なお、かかる圧力パッド６４と低摩擦シート６８とは、金属製のホルダ６５に支持されている。
【００３７】
そして定着ロール６１は、図示しない駆動モータに連結されて矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト６２も定着ロール６１と同じ方向に回動する。図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、ニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置６０では、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材６４ａによりニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００３８】
なお、ニップ部Ｎの下流側近傍には、剥離ニップ部材６４ｂによって定着ロール６１から剥離された用紙Ｐを完全に定着ロール６１から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。
【００３９】
次に、定着装置６０を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール６１では、コア（基材）６１１は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属で形成された外径３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体で構成されている。
耐熱性弾性体層６１２は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が１５〜４５°（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施の形態の定着装置６０では、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンＨＴＶゴムを６００μｍの厚さでコア６１１に被覆している。
【００４０】
離型層６１３には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、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）、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等が使用できる。離型層６１３の厚さは、好ましくは５〜３０μｍに構成している。本実施の形態の定着装置６０では、厚さ３０μｍのＰＦＡを被覆し、表面を鏡面状態に近く仕上げている。
【００４１】
エンドレスベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール６１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のポリマーにより形成され、その厚さは、３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍ、より好ましくは７５〜１００μｍ程度である。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰで形成され、その厚さは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。
本実施の形態の定着装置６０では、周長９４ｍｍ、厚さ７５μｍ、幅３２０ｍｍの熱硬化性ポリイミドからなるベース層に、厚さ３０μｍのＰＦＡからなる離型層を積層した構成のエンドレスベルト６２を用いている。
【００４２】
エンドレスベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４は、上述したように、プレニップ部材６４ａ、剥離ニップ部材６４ｂで構成され、バネや弾性体によって定着ロール６１を３５ｋｇｆの荷重で押圧するようにホルダ６５に支持されている。プレニップ部材６４ａには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。本実施の形態の定着装置６０では、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムを用いている。
剥離ニップ部材６４ｂは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属で形成されている。剥離ニップ部材６４ｂの形状としては、ニップ部Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。
そして、本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２は、圧力パッド６４により定着ロール６１に約４０°の巻き付き角度でラップされ、約１０ｍｍ幅のニップ部Ｎを形成している。
【００４３】
また、ホルダ６５に配設されたベルトガイド部材６３には、エンドレスベルト６２の回転方向に向けて複数のリブが形成され、エンドレスベルト６２内周面との接触面積を極力少なく構成している。このベルトガイド部材６３は、上述したように、エンドレスベルト６２の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、ＰＦＡやＰＰＳ等の耐熱性樹脂が用いられる。
【００４４】
さらに、ホルダ６５には、定着装置６０の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材６７が配設されている。潤滑剤塗布部材６７は、エンドレスベルト６２内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート６８を介したエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動抵抗をさらに低減して、エンドレスベルト６２の円滑な回動を図っている。また、エンドレスベルト６２の内周面や低摩擦シート６８表面の摩耗を抑制する効果も有している。
【００４５】
なお、潤滑剤としては、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性を有し、かつ、エンドレスベルト６２内周面との濡れ性を維持できるものが適している。例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイルや、固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにはこれらを組み合わせたものを用いることができる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等が挙げられるが、本実施の形態の定着装置６０では、メチルフェニルシリコーンオイル（ＫＦ５３：信越化学（株）製）を用いている。
【００４６】
続いて、本実施の形態の定着装置６０における低摩擦シート６８について説明する。
低摩擦シート６８は、圧力パッド６４とエンドレスベルト６２内周面との間に設けられている。そして、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４と定着ロール６１との間に押圧力が印加されている状態の下で、低摩擦シート６８は、エンドレスベルト６２内周面と摺擦する際に、エンドレスベルト６２内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減する機能を有している。そのため、低摩擦シート６８には、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた特性が要求される。
そこで、本実施の形態の低摩擦シート６８は、図４（低摩擦シート６８の断面構成図）に示したように、ＰＴＦＥ繊維等のフッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材６８１と、少なくともエンドレスベルト６２内周面側の面において基材６８１のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したＰＴＦＥ等からなるフッ素樹脂層６８２とで構成されている。その際、基材６８１のフッ素樹脂繊維を覆うフッ素樹脂層６８２は、フッ素樹脂繊維の凹凸が表面に現れるような膜厚で形成されている。このようなフッ素樹脂層６８２は、基材６８１のフッ素樹脂繊維に対して、フッ素樹脂水分散液を含浸塗布させ、これを焼成することにより形成される。したがって、低摩擦シート６８のエンドレスベルト６２内周面側には、フッ素樹脂繊維による凹凸が形成されている。
さらには、低摩擦シート６８は、エンドレスベルト６２の回動によるエンドレスベルト６２内周面からの摩擦抵抗に抗して、低摩擦シート６８としての形状を維持する程度の剛性を確保する観点から、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は５．０％以下であるように構成されている。
【００４７】
ここでまず、ニップ部Ｎにおけるエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動について述べる。
上述したように、トナー像が静電転写された用紙Ｐが定着装置６０のニップ部Ｎを通過することによってトナー像が用紙Ｐに定着されるが、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際の搬送力は、駆動側の定着ロール６１から受けている。すなわち、用紙Ｐは、定着ロール６１の回転に伴い、定着ロール６１から摩擦力を受けることによって搬送されている。
一方、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送されていない状態では、従動側のエンドレスベルト６２も定着ロール６１から摩擦力を受けることによって回動しているが、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐがニップ部Ｎに挟持されている状態では、エンドレスベルト６２は用紙Ｐを介して定着ロール６１から搬送力を受けている。したがって、用紙Ｐ側から捉えると、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐには、定着ロール６１からの搬送力が働くと同時に、エンドレスベルト６２側から搬送方向とは逆方向の力(逆搬送力)が作用することとなる。
【００４８】
したがって、仮にエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が増加した場合には、エンドレスベルト６２の回動が円滑でなくなるために、用紙Ｐはエンドレスベルト６２から逆搬送力を受けることとなる。その場合には、用紙Ｐの搬送が定着ロール６１の回動に追随できなくなって、用紙Ｐと定着ロール６１との間でスリップが発生する。
特に、定着ロール６１の外径が中央部から両端部にかけて大きく形成された所謂フレア形状で構成されたり、剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の押圧力が中央部から両端部にかけて大きくなるように設定されることによって、ニップ部Ｎにおいては、常に用紙Ｐに対し中央部から両端部に向かって幅方向に力が作用するようにして、用紙Ｐに紙しわが生じるのを抑制している。ところが、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が増加して、用紙Ｐが定着ロール６１の搬送に追随できなくなってスリップが生じると、このような用紙Ｐの幅方向に作用する力のバランスが崩れることとなり、用紙Ｐに紙しわや画像ずれを生じさせる結果を招いてしまう。
【００４９】
そこで、本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺擦面には、フッ素樹脂繊維が編み込まれて形成された基材６８１と、少なくともエンドレスベルト６２内周面側において基材６８１のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層６８２とで構成された低摩擦シート６８を配設している。さらには、潤滑剤塗布部材６７によって内周面に潤滑剤が塗布されたエンドレスベルト６２の回動によって、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摺動部には潤滑剤が供給されている。そのため、低摩擦シート６８自体が低摩擦係数で構成されたこと、さらには低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摺動部に潤滑剤を介在させたことによって、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摩擦係数を極めて小さく設定することが可能となる。
【００５０】
特に、低摩擦シート６８のエンドレスベルト６２内周面側には、フッ素樹脂繊維による凹凸が形成されているので、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との接触は低摩擦シート６８の凸部で生じることとなって、両者の接触面積は小さなものとなる。そのため、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摩擦係数をさらに低くすることができる。
また、低摩擦シート６８の凹部に潤滑剤を保持しておくことができるので、この凹部から低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との接触部（凸部）に潤滑剤を供給でき、接触部では常に潤滑剤が介在した接触状態を維持することができる。
このようにして、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２との間の摺動抵抗を低いレベルに維持することができるので、エンドレスベルト６２の円滑な回動が可能となり、用紙Ｐを定着ロール６１と等速に安定して搬送することができ、画像ずれや紙しわの発生を抑えられることが可能となる。
さらに、低摩擦シート６８の摩耗も抑制することができるとともに、例え低摩擦シート６８の摺擦面に摩耗が生じても、露出する基材６８１はフッ素樹脂繊維で構成されているので、摩擦係数を低く維持することが可能である。
【００５１】
その際、本実施の形態の低摩擦シート６８に加えて、エンドレスベルト６２の内周面に微細な凹凸を形成しておくことにより、エンドレスベルト６２の内周面における潤滑剤の保持能力を向上させることができる。エンドレスベルト６２の内周面における潤滑剤の保持能力を高くすることによって、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部において、適量の潤滑剤量をさらに安定して維持することが可能となる。また、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との接触面積をさらに小さくすることもできるので、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摩擦係数をさらに低く設定できる。
【００５２】
ところで、本実施の形態の低摩擦シート６８では、基材６８１のフッ素樹脂繊維に対し、少なくともエンドレスベルト６２内周面側の面に、フッ素樹脂水分散液を含浸塗布させ、これを焼成することによってフッ素樹脂層６８２を形成している。そのため、フッ素樹脂層６８２は、基材６８１のフッ素樹脂繊維を一様な皮膜で被覆するように形成されるので、潤滑剤に対する浸潤性、透過性がないように構成されている。このように、低摩擦シート６８が潤滑剤に対する浸潤性、透過性のないように形成されることで、潤滑剤が低摩擦シート６８に滲み込むことを抑制できるので、摺動部において潤滑剤が失われず、潤滑剤の安定的な維持を可能とする。また、低摩擦シート６８に滲み込むことによる低摩擦シート６８自体の変質も抑制し、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性を維持することができる。さらには、潤滑剤が圧力パッド６４のプレニップ部材６４ａに滲み込んで膨潤することにより変形し、ニップ圧が変化することを防ぐこともできる。
【００５３】
また、低摩擦シート６８の表面のフッ素樹脂層６８２は、潤滑剤との親和性の低い（撥油性を有する）材質であるので、潤滑剤が低摩擦シート６８表面に過剰に保持されることがなく、低摩擦シート６８表面とエンドレスベルト６２内周面との間において潤滑剤の流動性を高くすることができる。そのため、摺動部に潤滑剤が滞留せず、新たに供給される潤滑剤との入れ替わりが効率よく行なわれることも可能とする。
したがって、エンドレスベルト６２とベルトガイド部材６３等との摺動により生じた摩耗粉等がエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動部に入り込んでも摩耗粉等は滞留しないので、異物の混入による潤滑剤のゲル化に起因する粘度上昇を抑制して摺動抵抗の増加を抑える効果も有している。さらには、潤滑剤がニップ部Ｎにおいて熱を受ける時間も少なくなるので、潤滑剤の熱劣化も抑えることができる。
なお、低摩擦シート６８は、圧力パッド６４のエンドレスベルト６２内周面側に配置される構成であれば、低摩擦シート６８を圧力パッド６４と別体に構成しても、圧力パッド６４と一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００５４】
さらに上述した構成に加えて、本実施の形態の低摩擦シート６８では、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は５．０％以下であるように構成され、エンドレスベルト６２の回動によるエンドレスベルト６２内周面からの摩擦抵抗に抗して、低摩擦シート６８としての形状を維持する程度の剛性を確保している。
ここで、低摩擦シート６８の引張特性は、熱機械分析装置ＴＭＡ−５０（（株）島津製作所製）を用い、低摩擦シート６８の摺動方向に長さ１０ｍｍ、幅５ｍｍの長方形状に切り出したサンプルに対し、雰囲気温度２００℃の下、０．５Ｎまで荷重を加えていく過程における０．３７５Ｎ時点での伸び量を求めることによって測定した。そして、この伸び量をもって１ｃｍ幅当たりに換算して、上記引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率とした。
なお、２００℃雰囲気で規定したのは、ニップ部Ｎにおいては、定着ロール６１により低摩擦シート６８の温度が２００℃近くまで上昇するので、低摩擦シート６８が使用される温度状態として想定したものである。また、１ｃｍ幅当たりの引張荷重を０．７５Ｎとしたのは、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２との摺動により、低摩擦シート６８がエンドレスベルト６２から受ける引張力として一般的に想定できる値だからである。
【００５５】
このように、低摩擦シート６８を２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下となるように形成することで、低摩擦シート６８としての形状を維持する程度の剛性が確保され、エンドレスベルト６２の回動によってエンドレスベルト６２内周面から摩擦抵抗を受けても、低摩擦シート６８の伸びは極めて僅かであり、低摩擦シート６８にうねりや波打ち等の変形を生じさせることはない。
【００５６】
これに対し、後段の実施例および比較例に示したように（後段の図５参照）、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％より大きい低摩擦シート６８においては、低摩擦シート６８の長手方向に不均一な伸びが生じてしまい、低摩擦シート６８の全体にうねりや波打ちが発生する。そのため、ニップ部Ｎにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせる。また、ニップ部Ｎにおけるエンドレスベルト６２の摺動抵抗が部分的に高くなり、用紙搬送性を悪化させて、画像ずれや紙しわを発生させる。さらに、このような摺動抵抗の増加は、低摩擦シート６８の変形を一層助長させることとなる。
【００５７】
ここで、低摩擦シート６８を２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下となるような剛性を実現するのは、主としてＰＴＦＥ繊維等のフッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材６８１である。すなわち、低摩擦シート６８の基材６８１を構成するフッ素樹脂繊維の繊維径や織り方、さらには網目の細かさ等を様々に組み合わすことによって、上記伸び率が５．０％以下となるような剛性を実現することができる。
また、基材６８１と、基材６８１を補強する補強層とを組み合わせて、低摩擦シート６８に上記伸び率が５．０％以下となるような剛性とすることもできる。例えば、基材６８１だけでは上記伸び率が５．０％より大きくなる構成でも、低摩擦シート６８の圧力パッド６４側の面に、補強層としてフィルム状の耐熱性樹脂や金属を積層させて接着することで、上記伸び率が５．０％以下となるような剛性を実現することもできる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例およびこれに対する比較例に基づき、本実施の形態の低摩擦シート６８を具体的に説明する。なお、本実施の形態の低摩擦シート６８は実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
延伸ＰＴＦＥフィルムと、ＰＴＦＥ繊維から成る織布との積層品（品番＃８１８１、繊維の太さ４００Ｄ、朱子織り：ジャパンゴアテックス（株）製）を基材に用い、その織布面に、ＰＴＦＥ水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート６８（基材の織布面側が摺動面）とした。この場合の低摩擦シート６８は、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は４．５％であり、５．０％以下を満たすものである。
この低摩擦シート６８を本実施の形態の定着装置６０に基材の織布側がエンドレスベルト６２側になるように配設し、富士ゼロックス（株）製のカラープリンタＣ２２２０を用いて、フルカラーの所定のパターン画像を富士ゼロックス（株）製のＪ紙（商品名）に出力するランニングテストを行い、ランニング初期と２０万枚プリント後とにおける定着ロール６１の駆動トルクとプリント画像の画質とを評価した。ここで、本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２が定着ロール６１に従動するように構成しているため、定着ロール６１の駆動トルクの経時変化を測定することで、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２との摺動抵抗を評価することができる。
【００５９】
その結果、ランニング初期と２０万枚プリント後の双方ともに、定着ロール６１の駆動トルクは低く安定しており、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２との摺動抵抗が低く維持され、安定した用紙搬送性が確認できた。また、プリント画像には紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の発生は認められず、画質も良好であった。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート６８を目視観察したところ、低摩擦シート６８には僅かな波打ち状の変形が認められたが、圧力パッド６４の変形はなく、上述したように、画質への影響は殆ど生じていない。
【００６０】
（比較例１）
ガラスクロス基材に、ＰＴＦＥ水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート６８とした。この場合の低摩擦シート６８は、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は０．３％であり、５．０％以下を満たすものである。
この低摩擦シート６８を用いて、実施例１と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルク、画質ともに良好であったが、２０万枚プリント後では、駆動トルクが上昇し、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２との摺動抵抗が増大していることが確認された。さらに、大きな画像ずれや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート６８を目視観察したところ、低摩擦シート６８に変形は生じていないものの、表面のフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）が摩耗し、ガラス繊維が露出した状態であった。なお、この状態において圧力パッド６４に変形は生じていなかった。
【００６１】
（比較例２）
ＰＴＦＥ繊維からなる厚さ８００μｍの不織布（ポリフロンウェブ：ダイキン工業（株）製）を基材として、その状態のままで低摩擦シート６８とした。この場合の低摩擦シート６８は、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は１２．０％であり、５．０％以下を満たさないものである。
この低摩擦シート６８を用いて、実施例１と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルク、画質ともに良好であったが、ランニングテスト中に駆動トルクの上昇が見られ、１０万枚プリント時点において、用紙搬送性が悪化した結果、定着むらや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート６８を目視観察したところ、低摩擦シート６８に波打ち状の変形が認められ、圧力パッド６４の膨潤による変形が観察された。
【００６２】
（比較例３）
比較例２で使用した基材に、ＰＴＦＥ水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート６８とした。この場合の低摩擦シート６８は、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は７．０％であり、５．０％以下を満たさないものである。
この低摩擦シート６８を用いて、実施例１と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルクは低く、画質も良好であったが、ランニングテスト中に駆動トルクの上昇が見られ、２０万枚プリント時点では、用紙搬送性が悪化した結果、定着むらや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート６８を目視観察したところ、低摩擦シート６８に波打ち状の変形が認められたが、圧力パッド６４の変形はなかった。
【００６３】
（実施例２）
比較例３で使用した低摩擦シート６８の摺擦面とは反対側の面に、厚さ２０μｍのポリイミドシートを積層接着したものを低摩擦シート６８とした。この場合の低摩擦シート６８は、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率は１．０％であり、５．０％以下を満たすものである。
この低摩擦シート６８を用いて、実施例１と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期および２０万枚プリント後において、駆動トルクは低く用紙搬送性が安定的であり、画質も良好であった。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート６８を目視観察したところ、低摩擦シート６８に波打ち状の変形も認められず、圧力パッド６４の変形もなかった。
【００６４】
以上の実施例および比較例の結果をまとめたものが図５である。図５に示したように、本実施の形態の低摩擦シート６８を用いることで、低摩擦シート６８にうねりや波打ち等の変形を生じさせずに、エンドレスベルト６２の円滑な回動を可能とするので、紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の画像不良の発生を抑えることもできる。
かかる本実施の形態の低摩擦シート６８での効果は、比較例との対比によって明確である。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６０に配設される低摩擦シート６８は、フッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材６８１と、少なくともエンドレスベルト６２内周面側において基材６８１のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層６８２とで構成されるとともに、２００℃雰囲気における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下で形成されている。
このように構成することによって、低摩擦シート６８とエンドレスベルト６２内周面との摩擦係数を低く設定することが可能となる。また、低摩擦シート６８にうねりや波打ち等の変形が生じることを抑制することもできる。そのため、ニップ部Ｎにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせることや、ニップ部Ｎにおけるエンドレスベルト６２の摺動抵抗が部分的に高くなり、エンドレスベルト６２の円滑な回動を阻害することを抑制することができるので、良好な用紙搬送性を維持でき、紙しわの発生や画像ずれを抑制することも可能となる。
【００６６】
[実施の形態２]
実施の形態１では、加熱手段として定着ロールを用い、加圧手段として圧力パッドが押圧されたエンドレスベルトを用いた定着装置が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態２では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧されたエンドレスベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００６７】
図６は、本実施の形態における定着装置９０の構成を示す側断面図である。図６に示すように、本実施の形態の定着装置９０では、定着ベルト９２が用紙Ｐのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト９２の内側に発熱源としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２からニップ部Ｎに熱を供給するように構成している。
セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で配置され、ニップ部Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。
さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が配設されている。この低摩擦シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００６８】
一方、回動部材の一例としての加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成されている。加圧ロール９１は、コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。
また、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂やＳＵＳ、ニッケル等の金属で形成されたベース層９２１と、このベース層９２１の加圧ロール９１側の面または両面に被覆されたフッ素樹脂等からなる離型層９２２とから構成されている。
さらに、ニップ部Ｎの下流側近傍には、定着ベルト９２から剥離された用紙Ｐを完全に定着ベルト９２から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。
【００６９】
そして、図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置９０のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置９０でも、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００７０】
ここで、本実施の形態の定着装置９０においても、低摩擦シート６８は、フッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材６８１と、少なくとも定着ベルト９２内周面側において基材６８１のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層６８２とで構成されるとともに、２００℃雰囲気下における１ｃｍ幅当たりの引張荷重０．７５Ｎに対する伸び率が５．０％以下で形成されている。
このように構成することによって、低摩擦シート６８と定着ベルト９２内周面との摩擦係数を低く設定することが可能となる。また、低摩擦シート６８にうねりや波打ち等の変形が生じることを抑制することもできる。そのため、ニップ部Ｎにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせることや、ニップ部Ｎにおける定着ベルト９２の摺動抵抗が部分的に高くなり、定着ベルト９２の円滑な回動を阻害することを抑制することができるので、良好な用紙搬送性を維持でき、紙しわの発生や画像ずれを抑制することも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の活用例として、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への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェット方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】エンドレスベルトが支持される構成を説明する構成図である。
【図４】低摩擦シートの断面構成図である。
【図５】低摩擦シートに関する評価結果を示した図である。
【図６】実施の形態２に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【図７】従来の定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、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、６０,９０…定着装置、６１…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６３…ベルトガイド部材、６４…圧力パッド、６４ａ…プレニップ部材、６４ｂ…剥離ニップ部材、６５…ホルダ、６６…ハロゲンヒータ、６７…潤滑剤塗布部材、６８…低摩擦シート、６８１…基材、６８２…フッ素樹脂層、６９…温度センサ、７０…剥離補助部材、８２…セラミックヒータ、９１…加圧ロール、９２…定着ベルト
【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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