特開 2022-89666 定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022089666

(43)【公開日】2022-06-16

(54)【発明の名称】定着装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20220609BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020202247

(22)【出願日】2020-12-04

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】田中 訓史

(72)【発明者】

【氏名】張 明光

(72)【発明者】

【氏名】金田 英樹

【テーマコード（参考）】

2H033

【Ｆターム（参考）】

2H033AA25

2H033BB13

2H033BB15

2H033BB18

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB39

2H033BE00

(57)【要約】

【課題】無端ベルトと摺動シートの摩耗を抑制する。
【解決手段】定着装置は、回転体１２０と、無端ベルト１３０と、ヒータと、摺動シート１５０と、加圧パッドと、を備える。無端ベルト１３０は、回転体１２０の外周面に接触し、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。ヒータは、回転体１２０と無端ベルト１３０との少なくとも一方を加熱する。摺動シート１５０は、無端ベルト１３０の内周面に接し、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。加圧パッドは、回転体１２０との間で無端ベルト１３０と摺動シート１５０とを挟む。無端ベルト１３０のナノインデンテーション法による微小硬度は、摺動シート１５０の微小硬度より大きい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体と、
前記回転体の外周面に接触する無端ベルトであって、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる無端ベルトと、
前記回転体と前記無端ベルトとの少なくとも一方を加熱するヒータと、
前記無端ベルトの内周面に接する摺動シートであって、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる摺動シートと、
前記回転体との間で前記無端ベルトと前記摺動シートとを挟む加圧パッドと、を備え、
前記無端ベルトのナノインデンテーション法による微小硬度は、前記摺動シートの微小硬度より大きいことを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記無端ベルトの基材と、前記摺動シートの基材と、の少なくとも一方はポリイミド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】

前記無端ベルトの基材と、前記摺動シートの基材と、はポリイミドであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記無端ベルトの回転方向に沿って測定した前記無端ベルトの内周面の表面粗さＲａは、前記回転方向に沿って測定した前記摺動シートの前記無端ベルトに対向する対向面の表面粗さＲａより小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項5】

前記無端ベルトと前記摺動シートの間には、グリースが配置され、
前記グリースは、パーフルオロポリエーテルを含む基油と、ポリテトラフルオロエチレンを含む増ちょう剤と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項6】

前記グリースは、添加剤として、メラミンシアヌレートを含むことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。

【請求項7】

前記摺動シートの前記無端ベルトの内周面に対向する対向面は、前記無端ベルトに接触する接触部と、前記接触部から凹み前記無端ベルトに接触しない複数の凹部とを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項8】

所定面積の前記対向面における前記接触部の面積の割合は、５０％以下であることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。

【請求項9】

前記対向面は、複数の多角形の辺が尾根となる凹凸形状に形成され、
前記接触部は、前記多角形の辺に位置し、
前記凹部は、前記接触部に囲まれていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の定着装置。

【請求項10】

前記多角形は、正方形であることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。

【請求項11】

前記接触部は、前記無端ベルトの回転方向に対して斜めに延びていることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項12】

前記接触部には、前記接触部の延びる方向に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項13】

前記溝の深さは、凹部の深さの０．１～０．００５倍であることを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。

【請求項14】

前記溝は、
前記無端ベルトの移動する方向に向かうにつれて、前記摺動シートの幅方向の中央に近づく方向に延びた第１溝と、
前記無端ベルトの移動する方向に向かうにつれて、前記摺動シートの幅方向の中央から離れる方向に延びた第２溝と、を有し、
前記第１溝は、連続して延びており、
前記第２溝は、前記第１溝に分断されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の定着装置。

【請求項15】

前記加圧パッドは、第１加圧パッドと、前記第１加圧パッドより前記無端ベルトの回転方向の下流に配置される第２加圧パッドと、を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項16】

前記第２加圧パッドは、前記第１加圧パッドよりデュロメータ硬さが高いことを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。

【請求項17】

前記第２加圧パッドは、前記第１加圧パッドから離れて位置し、
前記回転体と前記無端ベルトとが接触するニップ部のうち、前記第１加圧パッドおよび前記第２加圧パッドのいずれにも押圧されてない範囲は、前記ニップ部の全範囲の２０～５０％であることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の定着装置。

【請求項18】

前記第２加圧パッドの押圧範囲は、前記ニップ部の全範囲の１０～２０％であることを特徴とする請求項１７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、無端ベルトを備える定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加圧パッドを用いた定着装置において、無端ベルトと加圧パッドの間に摺動シートを持つものがある（特許文献１参照）。摺動シートは、無端ベルトと摺動シートとの摺動抵抗を低減し、摩耗量を少なくするために、表面硬度が無端ベルトの表面硬度以上となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－０１４８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、摺動シートの表面硬度を無端ベルトの表面硬度以上とした場合、無端ベルトが早く摩耗してしまう場合があった。摺動シートは、無端ベルトと常に接触しているのに対し、無端ベルトの内周面の各部は、摺動シートと接触する状態と接触しない状態を交互に繰り返している。このような場合、連続的に摺動している摺動シートよりも間欠的に摺動している無端ベルトの摩耗が早くなってしまう。このため、例えば、無端ベルトと摺動シートの両方の材質を同じ表面硬度の樹脂とした場合、無端ベルトの摩耗が摺動シートに比べて早くなってしまうことがあった。

【0005】

そこで、本発明は、無端ベルトと摺動シートの摩耗を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するための本発明に係る定着装置は、回転体と、ヒータと、加圧パッドと、摺動シートと、無端ベルトと、を備える。無端ベルトは、回転体の外周面に接触し、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。ヒータは、回転体と無端ベルトとの少なくとも一方を加熱する。摺動シートは、無端ベルトの内周面に接し、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。加圧パッドは、回転体との間で無端ベルトと摺動シートとを挟む。無端ベルトのナノインデンテーション法による微小硬度は、摺動シートの微小硬度より大きい。

【0007】

この構成によれば、無端ベルトの摩耗を抑制することができる。

【0008】

また、無端ベルトの基材と、摺動シートの基材と、の少なくとも一方はポリイミドである構成としてもよい。

【0009】

これによれば、ポリイミドは、耐熱性が高いので、無端ベルトまたは摺動シートの摩耗が抑制される。

【0010】

また、無端ベルトの基材と、摺動シートの基材と、はポリイミドである構成としてもよい。

【0011】

これによれば、ポリイミドは、耐熱性が高いので、無端ベルトおよび摺動シートの摩耗が抑制される。

【0012】

また、無端ベルトの回転方向に沿って測定した無端ベルトの内周面の表面粗さＲａは、回転方向に沿って測定した摺動シートの前記無端ベルトに対向する対向面の表面粗さＲａより小さい構成としてもよい。

【0013】

これによれば、表面粗さＲａが大きいほど摩耗しやすくなるので、無端ベルトの表面粗さＲａを摺動シートの表面粗さＲａより小さくすることで無端ベルトと摺動シートの摩耗を抑制できる。

【0014】

また、無端ベルトと摺動シートの間には、グリースが配置され、グリースは、パーフルオロポリエーテルを含む基油と、ポリテトラフルオロエチレンを含む増ちょう剤と、を含む構成としてもよい。

【0015】

これによれば、無端ベルトと摺動シートの摩耗を抑制できる。

【0016】

また、グリースは、添加剤として、メラミンシアヌレートを含む構成としてもよい。

【0017】

これによれば、無端ベルトと摺動シートの摩耗をさらに抑制できる。

【0018】

また、摺動シートの無端ベルトの内周面に対向する対向面は、無端ベルトに接触する接触部と、接触部から凹み無端ベルトに接触しない複数の凹部とを有する構成としてもよい。

【0019】

これによれば、摺動シートは凹凸形状を有しており、接触部のみが無端ベルトと接触するので、摺動シートと無端ベルトとの接触面積を減らすことができる。このため、摺動シートと無端ベルトとの摩擦を軽減できる。また、摺動シートの凹部にグリースを保持できるので、さらに摺動シートと無端ベルトとの摩擦を軽減できる。

【0020】

また、前記摺動シートにおいて、所定面積の対向面における接触部の面積の割合は、５０％以下である構成としてもよい。

【0021】

また、前記摺動シートにおいて、対向面は、複数の多角形の辺が尾根となる凹凸形状に形成され、接触部は、多角形の辺に位置し、凹部は、接触部に囲まれている構成としてもよい。

【0022】

これによれば、凹部が接触部に囲まれているため、グリースを保持しやすい。

【0023】

また、前記摺動シートにおいて、多角形は、正方形である構成としてもよい。

【0024】

これによれば、凹凸形状がシンプルであるので、摺動シートを製造しやすい。

【0025】

また、前記摺動シートにおいて、接触部は、無端ベルトの回転方向に対して斜めに延びている構成としてもよい。

【0026】

これによれば、接触部が延びる方向は、回転方向に平行ではなく、無端ベルトの回転方向に直交する方向でもないので、無端ベルトが回転したときに生ずる回転方向におけるニップ圧のムラを抑制できる。

【0027】

また、前記摺動シートにおいて、接触部には、接触部の延びる方向に沿って延びる溝が形成されている構成としてもよい。

【0028】

これによれば、溝にグリースを保持できるので、さらに摺動シートと無端ベルトとの摩擦を軽減できる。

【0029】

また、前記摺動シートにおいて、溝の深さは、凹部の深さの０．１～０．００５倍である構成としてもよい。

【0030】

また、前記摺動シートにおいて、溝は、無端ベルトの移動する方向に向かうにつれて、摺動シートの幅方向の中央に近づく方向に延びた第１溝と、無端ベルトの移動する方向に向かうにつれて、摺動シートの幅方向の中央から離れる方向に延びた第２溝と、を有し、第１溝は、連続して延びており、第２溝は、第１溝に分断されている構成としてもよい。

【0031】

これによれば、無端ベルトが移動すると、第１溝によって、グリースを摺動シートの幅方向における中央に寄せることができる。第２溝は第１溝に分断されているので、グリースは外側に移動し難い。

【0032】

また、加圧パッドは、第１加圧パッドと、第１加圧パッドより無端ベルトの回転方向の下流に配置される第２加圧パッドと、を有する構成としてもよい。

【0033】

これによれば、加圧パッドが２つのパッドで形成されていることで、ニップ幅を長く確保できる。

【0034】

また、第２加圧パッドは、第１加圧パッドよりデュロメータ硬さが高い構成としてもよい。

【0035】

これによれば、柔らかい第１加圧パッドで押圧する範囲を長く確保でき、硬い第２加圧パッドで例えば光沢などの画質を適切に調整できる。

【0036】

また、第２加圧パッドは、第１加圧パッドから離れて位置し、回転体と無端ベルトとが接触するニップ部のうち、第１加圧パッドおよび第２加圧パッドのいずれにも押圧されてない範囲は、ニップ部の全範囲の２０～５０％である構成としてもよい。

【0037】

これによれば、２つのパッドに間隔があることで、ニップ幅を長く確保でき、かつ、ニップ部における無端ベルトと摺動シートの摩擦を軽減することができる。

【0038】

また、第２加圧パッドの押圧範囲は、ニップ部の全範囲の１０～２０％である構成としてもよい。

【0039】

これによれば、押圧力の高い第２加圧パッドの押圧範囲を小さくすることで、無端ベルトと摺動シートの摩擦を軽減することができる。

【発明の効果】

【0040】

本発明によれば、無端ベルトと摺動シートの摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す断面図である。

【図2】定着装置を示す断面図である。

【図3】図２における無端ベルトと摺動シートの一部を拡大して示す図である。

【図4】摺動シートの対向面を拡大して示す斜視図である。

【図5】摺動シートの対向面の平面図である。

【図6】摺動シートの他の形態を示す斜視図（ａ），（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、実施形態に係る定着装置８は、レーザプリンタなどの画像形成装置１で使用される。画像形成装置１は、本体筐体２と、シート供給部３と、露光装置４と、現像剤像形成部５と、定着装置８とを備えている。

【0043】

シート供給部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、紙などのシートＳが収容されるシートトレイ３１と、シート供給機構３２とを備えている。シートトレイ３１内のシートＳは、シート供給機構３２により現像剤像形成部５に供給される。

【0044】

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しない光源装置、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置４は、光源装置から出射される画像データに基づく光ビーム（一点鎖線参照）を感光体ドラム６１の表面で高速走査することで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

【0045】

現像剤像形成部５は、露光装置４の下方に配置されている。現像剤像形成部５は、プロセスカートリッジとして構成され、本体筐体２の前部に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能となっている。現像剤像形成部５は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３と、現像ローラ６４と、供給ローラ６５と、乾式トナーからなる現像剤を収容する現像剤収容部６６とを備えている。

【0046】

現像剤像形成部５は、帯電器６２により感光体ドラム６１の表面を一様に帯電する。その後、感光体ドラム６１は、露光装置４からの光ビームにより表面が露光されることで、表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像剤像形成部５は、現像剤収容部６６内の現像剤を、供給ローラ６５を介して現像ローラ６４に供給する。

【0047】

そして、現像剤像形成部５は、現像ローラ６４上の現像剤を感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給する。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上に現像剤像が形成される。その後、現像剤像形成部５は、シート供給部３から供給されたシートＳを感光体ドラム６１と転写ローラ６３との間で搬送することにより感光体ドラム６１上の現像剤像をシートＳに転写する。

【0048】

定着装置８は、現像剤像形成部５の後方に配置されている。定着装置８の詳細については後述する。定着装置８は、現像剤像が転写されたシートＳを通過させることにより現像剤像をシートＳに熱定着する。画像形成装置１は、現像剤像が熱定着されたシートＳを搬送ローラ２３と排出ローラ２４により本体筐体２の外の排紙トレイ２２上に排出する。

【0049】

図２に示すように、定着装置８は、加熱ユニット８１と、加圧ユニット８２とを備えている。加圧ユニット８２は、図示せぬ押圧機構によって加熱ユニット８１に向けて付勢されている。なお、以下の説明では、加圧ユニット８２を加熱ユニット８１に付勢する方向を、「所定方向」と称する。本実施形態では、所定方向は、後述する幅方向および移動方向と直交する方向であり、加熱ユニット８１と加圧ユニット８２が向かい合う方向である。

【0050】

加熱ユニット８１は、ヒータ１１０と、回転体１２０とを備えている。また、加圧ユニット８２は、無端ベルト１３０と、加圧パッドＰと、ホルダ１４０と、摺動シート１５０と、上流ベルトガイド１６０と、下流ベルトガイド１７０と、ステイ１８０と、グリースＧＲとを備えている。なお、以下の説明では、無端ベルト１３０の幅方向を単に「幅方向」という。幅方向は、回転体１２０の回転軸線Ｘ１が延びる方向である。幅方向は、所定方向に直交している。

【0051】

ヒータ１１０は、回転体１２０と無端ベルト１３０との少なくとも一方を加熱する。本実施形態では、ヒータ１１０は、回転体１２０の内側に配置されており、回転体１２０を加熱する。

【0052】

回転体１２０は、円筒状のローラであり、素管１２１と、弾性層１２２とを有している。素管１２１は、金属製のパイプである。弾性層１２２は、回転軸線Ｘ１を中心に回転可能である。回転体１２０は、画像形成装置１に設けられた図示しないモータによって駆動されて回転する。弾性層１２２は、素管１２１の外周に設けられている。別の言い方をすると、回転体１２０は、表面に弾性層１２２を有する。弾性層１２２は、弾性を有している。

【0053】

無端ベルト１３０は、金属などからなる無端状のベルトである。無端ベルト１３０は、画像形成装置１で搬送される最大のシートＳの幅よりも大きな幅を有する。無端ベルト１３０は、回転体１２０の外周面に接触する。無端ベルト１３０は、回転体１２０との間でシートＳを挟んで搬送する。無端ベルト１３０は、回転体１２０が回転したときに回転体１２０またはシートＳとの摩擦によって図２の時計回りに従動回転する。

【0054】

加圧パッドＰは、回転体１２０との間で無端ベルト１３０、摺動シート１５０およびシートＳを挟んでニップ部ＮＰを形成する部材である。なお、以下の説明では、ニップ部ＮＰにおける無端ベルト１３０の移動方向を単に「移動方向」という。なお、本実施形態において、移動方向は、回転体１２０の外周面に沿った方向であるが、この方向は、おおよそ所定方向と幅方向に直交する方向に沿った方向であるため、所定方向と幅方向に直交する方向として図示することとする。なお、移動方向は、ニップ部ＮＰでのシートＳの搬送方向と同じ方向である。

【0055】

加圧パッドＰは、第１加圧パッドＰ１と、第２加圧パッドＰ２とを有する。第２加圧パッドＰ２は、第１加圧パッドから移動方向の下流側に離れて位置する。第２加圧パッドＰ２は、第１加圧パッドＰ１よりデュロメータ硬さが高い。

【0056】

デュロメータ硬さは、ＩＳＯ７６１９－１に規定されている。デュロメータ硬さは，規定した条件下で試験片に規定の押針を押し込んだときの押針の押込み深さから得られる値である。例えば、弾性層１２２のデュロメータ硬さが５の場合、第１加圧パッドＰ１のデュロメータ硬さは６～１０、第２加圧パッドＰ２のデュロメータ硬さは７０～９０であることが好ましい。

【0057】

第１加圧パッドＰ１は、直方体状の部材である。第１加圧パッドＰ１は、シリコンゴムなどのゴムからなる。第１加圧パッドＰ１は、弾性を有し、弾性変形可能である。第１加圧パッドＰ１は、弾性層１２２よりも厚みが大きいので、回転体１２０と第１加圧パッドＰ１が互いに押し付けられた場合に、弾性層１２２の変形量は、第１加圧パッドＰ１の変形量より小さい。第１加圧パッドＰ１は、回転体１２０との間で無端ベルト１３０を挟んで第１ニップ部ＮＰ１を形成する。

【0058】

第２加圧パッドＰ２は、直方体状の部材である。第２加圧パッドＰ２は、シリコンゴムなどのゴムからなる。第２加圧パッドＰ２は、弾性を有し、弾性変形可能である。第２加圧パッドＰ２は、弾性層１２２よりもデュロメータ硬さが高いが、第２加圧パッドＰ２は、弾性層１２２よりも厚みが大きいので、回転体１２０と第１加圧パッドＰ１が互いに押し付けられた場合に、弾性層１２２の変形量は、第１加圧パッドＰ１の変形量より小さい。第２加圧パッドＰ２は、回転体１２０との間で無端ベルト１３０を挟んで第２ニップ部ＮＰ２を形成する。

【0059】

移動方向において、第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２との間には、加圧ユニット８２からの圧力が直接作用しない第３ニップ部ＮＰ３が存在する。この第３ニップ部ＮＰ３では、無端ベルト１３０は回転体１２０に接触するものの、回転体１２０との間で無端ベルト１３０を挟む部材が存在しないため、圧力はほとんど加わらない。従って、シートＳは、回転体１２０によって加熱されつつ、ほぼ加圧されることなく第３ニップ部ＮＰ３を通過する。本実施形態では、第１ニップ部ＮＰ１の上流端から第２ニップ部ＮＰ２の下流端までの領域、即ち、無端ベルト１３０の外周面と回転体１２０とが接触する全ての領域をニップ部ＮＰと称する。つまり、本実施形態では、ニップ部ＮＰは、第１加圧パッドＰ１および第２加圧パッドＰ２からの押圧力が加わらない部分を含む。

【0060】

回転体１２０と無端ベルト１３０とが接触するニップ部ＮＰのうち、第１加圧パッドＰ１および第２加圧パッドＰ２のいずれにも押圧されてない範囲、すなわち第３ニップ部ＮＰ３の移動方向における大きさは、ニップ部ＮＰの全範囲の移動方向における大きさの２０～５０％である。第２加圧パッドＰ２の押圧範囲、すなわち第２ニップ部ＮＰ２の移動方向における大きさは、ニップ部ＮＰの全範囲の移動方向における大きさの１０～２０％である。

【0061】

ホルダ１４０は、加圧パッドＮを保持する部材である。

【0062】

摺動シート１５０は、無端ベルト１３０の内周面１３１と加圧パッドＰとの間で挟まれて配置されている。摺動シート１５０は、無端ベルト１３０の内周面１３１に接する。回転体１２０が回転した場合、摺動シート１５０は、無端ベルト１３０と常に接触する。これに対し、回転体１２０が回転した場合、無端ベルト１３０の内周面の各部は、摺動シート１５０と接触する状態と接触しない状態を交互に繰り返す。

【0063】

摺動シート１５０は、シート状の部材である。摺動シート１５０は、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。本実施形態では、摺動シート１５０は、ポリイミドからなる。すなわち、本実施形態では、無端ベルト１３０の基材と摺動シート１５０の基材は、共にポリイミドである。なお、摺動シート１５０は、表面に各種コーティングがされたものを採用することができる。

【0064】

図３に示すように、摺動シート１５０は、無端ベルト１３０の内周面１３１に対向する対向面１５１を有している。図４に示すように、対向面１５１は、複数の多角形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されている。本実施形態では、対向面１５１は、複数の正方形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されている。対向面１５１は、無端ベルト１３０に接触する接触部１５２と、無端ベルト１３０に接触しない複数の凹部１５３とを有する。

【0065】

所定面積の対向面１５１における接触部１５２の面積の割合は、５０％以下である。接触部１５２は、対向面１５１に形成された正方形の辺に位置する。接触部１５２は、無端ベルト１３０の回転方向すなわち移動方向に対して斜めに延びている。接触部１５２には、接触部１５２の延びる方向に沿って延びる溝１５４が形成されている。

【0066】

溝１５４は、無端ベルト１３０の移動方向に対して斜めに延びている。溝１５４の深さは、凹部１５３の深さの０．１～０．００５倍である。溝１５４は、第１溝１５４Ａと、第２溝１５４Ｂと、を有している。

【0067】

図５に示すように、第１溝１５４Ａは、無端ベルト１３０の移動方向に向かうにつれて、摺動シート１５０の幅方向の中央Ｃに近づく方向に延びている。第１溝１５４Ａは、連続して延びている。第２溝１５４Ｂは、無端ベルト１３０の移動方向に向かうにつれて、摺動シート１５０の幅方向の中央Ｃから離れる方向に延びている。第２溝１５４Ｂは、第１溝１５４Ａに分断されて途切れ途切れに延びている。

【0068】

凹部１５３は、接触部１５２から、無端ベルト１３０から離れる方向に凹む部分である。凹部１５３は、接触部１５２に囲まれている。図４に示すように、本実施形態では、接触部１５２が正方形に形成されているので、凹部１５３は、底を頂点とする四角錐形状である。

【0069】

無端ベルト１３０は、基材がガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂からなる。ガラス転移温度１４０℃以上の耐熱樹脂は、例えば、ポリイミド（ガラス転移温度２２０℃）、ポリエーテルエーテルケトン（ガラス転移温度１４３℃）、ポリエーテルイミド（ガラス転移温度２１６℃）などである。本実施形態では、無端ベルト１３０は、ポリイミドからなる。なお、無端ベルト１３０は、表面がフッ素樹脂などでコーティングがされていてもよい。

【0070】

無端ベルト１３０のナノインデンテーション法による微小硬度は、摺動シート１５０の微小硬度より大きい。微小硬度は、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ２２５５で規定される超微小負荷硬さ試験方法に準じて測定されるものある。微小硬度は、無端ベルト１３０の内周面１３１、摺動シート１５０の対向面１５１における接触部１５２の微小硬度である。例えば、微小硬度は、無端ベルト１３０、摺動シート１５０の材料であるフィルム材を使って測定してもよい。

【0071】

無端ベルト１３０の回転方向に沿って測定した無端ベルト１３０の内周面１３１の表面粗さＲａは、回転方向に沿って測定した摺動シート１５０の無端ベルト１３０に対向する対向面１５１の表面粗さＲａより小さい。表面粗さＲａは、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１で規定される方法に準じて測定されるものである。

【0072】

図２に戻り、上流ベルトガイド１６０は、シートＳの搬送方向におけるニップ部ＮＰよりも上流で無端ベルト１３０の移動を案内する部材である。上流ベルトガイド１６０は、無端ベルト１３０が滑らかに回転できるような曲面を有する。

【0073】

下流ベルトガイド１７０は、シートＳの搬送方向におけるニップ部ＮＰよりも下流で無端ベルト１３０の移動を案内する部材である。上流ベルトガイド１６０は、無端ベルト１３０が滑らかに回転できるような曲面を有する。

【0074】

ステイ１８０は、ホルダ１４０、上流ベルトガイド１６０および下流ベルトガイド１７０を支持する部材である。ステイ１８０は、金属板をプレス成形してなる。

【0075】

グリースＧＲは、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の間に設けられ、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の間の摩擦を軽減するためのものである。グリースＧＲは、無端ベルト１３０の内周面１３１、摺動シート１５０の接触部１５２、凹部１５３および溝１５４に位置している。

【0076】

グリースＧＲは、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含んでいる。グリースＧＲは、ちょう度が、２５℃において３３０～３８５であることが望ましい。グリースＧＲは、ちょう度が、２５℃において３３５～３５０であることがさらに望ましい。グリースＧＲの降伏応力は、５０～２５０Ｐａである。

【0077】

グリースＧＲのちょう度と降伏応力は、基油と増ちょう剤の配合比によって調整することができる。

【0078】

ちょう度は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２２２０で規定される方法に準じて測定されるものある。グリースＧＲのちょう度は、２５℃で、ちょう度計に取り付けた円すいを、つぼに満たした試料に落下させ、５秒間進入した深さを読み取って求める（ＪＩＳ Ｋ２２２０ ７．１参照）。

【0079】

本願における降伏応力は、貯蔵弾性率Ｇ′＝損失弾性率Ｇ″となるときの応力値である。貯蔵弾性率Ｇ′と損失弾性率Ｇ″は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７２４４－１０で規定されるレオメータ（粘弾性測定装置）で測定される。この場合において、レオメータの測定周波数は１Ｈｚとしている。
貯蔵弾性率Ｇ′および損失弾性率Ｇ″は、歪を徐々に大きくしながら、応力を測定していくと、歪γ０、位相差δ、応力ピークσ０が測定できる。
貯蔵弾性率Ｇ′は、弾性体成分ピーク値を歪のピーク値で割ったものである（Ｇ′＝σ０×ｃｏｓδ÷γ０）。
損失弾性率Ｇ″は、粘性体成分ピーク値を歪のピーク値で割ったものである（Ｇ″＝σ０×ｓｉｎδ÷γ０）。

【0080】

基油はフッ素油からなる。フッ素油は、例えば、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）である。本実施形態では、基油は、パーフルオロポリエーテルを含む。本実施形態の基油の粘度は、４０℃で１００～４００ｍｍ^２／Ｓである。

【0081】

増ちょう剤は、フッ素を含む固体潤滑剤からなる。本実施形態では、フッ素を含む固体潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。

【0082】

添加材は、結晶が層状であり、フッ素を含まない固体潤滑剤である。フッ素を含まない層状の固体潤滑剤は、例えば、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）、二硫化モリブデン、グラファイトである。本実施形態では、固体潤滑剤はメラミンシアヌレート（ＭＣＡ）である。メラミンシアヌレートの粒径は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒径より１０～２０倍大きい。

【0083】

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
摺動シート１５０は、無端ベルト１３０と常に接触しているのに対し、無端ベルト１３０の内周面の各部は、摺動シート１５０と接触する状態と接触しない状態を交互に繰り返している。このような場合、連続的に摺動している摺動シート１５０よりも間欠的に摺動している無端ベルト１３０の摩耗が早くなってしまう。
本実施形態の定着装置８では、無端ベルト１３０と摺動シート１５０が共に、ポリイミドからなるが、無端ベルト１３０のナノインデンテーション法による微小硬度は、摺動シート１５０の微小硬度より大きいので、無端ベルト１３０の摩耗を抑制することができる。この結果、定着装置８は、無端ベルト１３０が摺動シート１５０に対して必要以上に早く摩耗することなく、バランスよく摩耗していくので、定着装置８の寿命が長くなる。

【0084】

また、無端ベルトの回転方向に沿って測定した無端ベルト１３０の内周面１３１の表面粗さＲａは、回転方向に沿って測定した摺動シートの表面粗さＲａより小さい。表面粗さＲａが大きいほど摩耗しやすくなるので、無端ベルト１３０の表面粗さＲａを摺動シート１５０の表面粗さＲａより小さくすることで無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩耗を抑制できる。

【0085】

また、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の間に配置されたグリースＧＲは、パーフルオロポリエーテルを含む基油と、ポリテトラフルオロエチレンを含むので、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩耗を抑制できる。

【0086】

また、グリースＧＲは、添加剤として、結晶が層状であり、フッ素を含まない固体潤滑剤であるメラミンシアヌレートをさらに含むので、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩耗をさらに抑制できる。

【0087】

また、摺動シート１５０の対向面１５１は、無端ベルト１３０に接触する接触部１５２と、複数の凹部１５３とを有する。このため、摺動シート１５０は、無端ベルト１３０と摺動シート１５０との接触面積を減らすことができ、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩擦を軽減できる。また、摺動シート１５０の凹部１５３にグリースＧＲを保持できるので、さらに摺動シート１５０と無端ベルト１３０との摩擦を軽減できる。

【0088】

また、摺動シート１５０の凹部１５３が接触部１５２に囲まれているため、グリースＧＲを保持しやすい。

【0089】

また、摺動シート１５０は、複数の正方形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されている。摺動シート１５０の凹凸形状がシンプルであるので、摺動シート１５０を製造しやすい。

【0090】

また、摺動シート１５０は、接触部１５２が無端ベルト１３０の回転方向に対して斜めに延びている。このため、無端ベルト１３０が回転したときに生ずる回転方向におけるニップ圧のムラを抑制できる。

【0091】

また、摺動シート１５０は、接触部１５２には、接触部１５２の延びる方向に沿って延びる溝１５４が形成されている。このため、溝１５４にグリースＧＲを保持できるので、さらに摺動シート１５０と無端ベルト１３０との摩擦を軽減できる。

【0092】

また、摺動シート１５０の溝１５４は、第１溝１５４Ａと第２溝１５４Ｂを有している。図５に示すように、第１溝１５４Ａは、摺動シート１５０の幅方向の中央Ｃに近づく方向に延び、かつ、連続して延びているため、無端ベルト１３０が移動すると、第１溝１５４Ａによって、グリースＧＲを摺動シート１５０の幅方向における中央Ｃに寄せることができる。一方、第２溝１５４Ｂは、第１溝１５４Ａに分断されているので、グリースＧＲは外側に移動し難い。

【0093】

また、加圧パッドＰは、第１加圧パッドＰ１と、第２加圧パッドＰ２とを有する。このため、ニップ幅を長く確保できる。

【0094】

また、第２加圧パッドＰ２は、第１加圧パッドＰ１より硬いので、柔らかい第１加圧パッドＰ１で押圧する範囲を長く確保でき、硬い第２加圧パッドＰ２で例えば光沢などの画質を適切に調整できる。

【0095】

また、図２に示すように、ニップ部ＮＰのうち、第１加圧パッドＰ１および第２加圧パッドＰ２のいずれにも押圧されてない範囲（第３ニップ部ＮＰ３）は、ニップ部ＮＰの全範囲の２０～５０％である。このため、第１加圧パッドＰ１、第２加圧パッドＰ２に間隔があることで、ニップ幅を長く確保でき、かつ、ニップ部ＮＰにおける無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩擦を軽減することができる。

【0096】

また、第２加圧パッドＰ２の押圧範囲は、ニップ部ＮＰの全範囲の１０～２０％である。このため、押圧力の高い第２加圧パッドＰ２の押圧範囲を小さくすることで、無端ベルト１３０と摺動シート１５０の摩擦を軽減することができる。

【0097】

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

【0098】

前記実施形態では、回転体として、ヒータ１１０を内蔵した円筒状のローラを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ヒータによって内周面が加熱される無端ベルトであってもよい。また、ヒータを回転体の外部に配置し、回転体の外周面を加熱する外部加熱方式や、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）方式でもよい。また、無端ベルトの内部にヒータを配置し、無端ベルトの外周面に接触する回転体を間接的に加熱してもよい。また、回転体と無端ベルトがそれぞれヒータを内蔵していてもよい。

【0099】

前記実施形態では、無端ベルト１３０の基材と摺動シート１５０の基材は、共にポリイミドであったが、本発明はこれに限定されず、無端ベルトの基材と、摺動シートの基材と、の少なくとも一方がポリイミドである構成としてもよい。
例えば、無端ベルトの基材がポリイミドからなり、摺動シートの基材が他の耐熱樹脂からなる構成であってもよい。また、無端ベルトの基材が他の耐熱樹脂からなり、摺動シートの基材がポリイミドからなる構成であってもよい。

【0100】

また、無端ベルト１３０の基材と摺動シート１５０の基材が共にポリイミドでない構成としてもよい。

【0101】

前記実施形態では、摺動シート１５０の対向面１５１は、複数の正方形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されていたが、本発明はこれに限定されず、長方形、平行四辺形、または四角形以外に多角形であってもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、摺動シート２５０の対向面は、複数の六角形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されている。また、図６（ｂ）に示すように、摺動シート３５０の対向面は、複数の三角形の辺が尾根となる凹凸形状に形成されている。このような摺動シート２５０，３５０であっても、前記実施形態と同様な効果が得られる。なお、図６（ａ），（ｂ）では、接触部に形成された溝を省略しているが、前記実施形態と同様に溝が形成されている構成とすることができる。

【0102】

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

【符号の説明】

【0103】

１ 画像形成装置
８ 定着装置
１１０ ヒータ
１２０ 回転体
１２１ 素管
１２２ 弾性層
１３０ 無端ベルト
１３１ 内周面
１４０ ホルダ
１５０ 摺動シート
１５１ 対向面
１５２ 接触部
１５３ 凹部
１５４ 溝
１５４Ａ 第１溝
１５４Ｂ 第２溝
ＧＲ グリース
Ｎ 加圧パッド
ＮＰ ニップ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】