特開 2024-108283 摺動シート及び摺動部材

(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】P2024108283

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】摺動シート及び摺動部材

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240805BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

G03G15/00 550

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012571

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001339

【氏名又は名称】グンゼ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100150072

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 賢司

(74)【代理人】

【識別番号】100185719

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】三井 智史

(72)【発明者】

【氏名】脇中 敏

(72)【発明者】

【氏名】大本 昇

(72)【発明者】

【氏名】栗林 良和

【テーマコード（参考）】

2H033

2H171

【Ｆターム（参考）】

2H033AA23

2H033BB02

2H033BB39

2H033BE03

2H171FA24

2H171FA26

2H171GA20

2H171QC37

2H171QC40

2H171TA02

2H171TA07

2H171TA15

2H171TA18

2H171UA03

2H171UA12

2H171UA20

2H171VA02

2H171VA04

2H171VA06

(57)【要約】

【課題】優れた摺動性を有し、かつ、ステックスリップ現象が発生することを効果的に抑制し、さらに画像性を向上させることができる摺動シート及び摺動部材を提供する。
【解決手段】画像形成装置が備える摺動部材に使用される摺動シートであって、摺動層と、繊維構造層とを備え、前記摺動層は、ポリエーテル芳香族ケトン樹脂を含有し、その膜厚は、４０μｍ以上１４５μｍ以下であり、表面粗さ（Ｒａ）は、１．２μｍ以上２．５μｍ以下であることを特徴とする摺動シート。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置が備える摺動部材に使用される摺動シートであって、
摺動層と、繊維構造層とを備え、
前記摺動層は、ポリエーテル芳香族ケトン樹脂を含有し、その膜厚は、４０μｍ以上１４５μｍ以下であり、表面粗さ（Ｒａ）は、１．２μｍ以上２．５μｍ以下であることを特徴とする摺動シート。

【請求項2】

放熱抑制層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の摺動シート。

【請求項3】

前記摺動層は前記繊維構造層上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の摺動シート。

【請求項4】

前記繊維構造層は、ガラスクロスであることを特徴とする請求項１に記載の摺動シート。

【請求項5】

断面視において前記摺動層の表面には凸部と凹部とが交互に形成されており、
一部の前記凸部は、高さが５μｍ以上の高凸部であり、
互いに隣接する前記高凸部間の長さは３００μｍ以下であり、
前記高さは、前記凸部の頂点から前記凸部の両隣の前記凹部を結んだ直線までの長さである、請求項１に記載の摺動シート。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載の摺動シートと、液晶ポリマーから形成される部材本体とを備えることを特徴とする摺動部材。

【請求項7】

請求項１から５のいずれかに記載の摺動シートと、液晶ポリマーから形成される部材本体と、前記摺動シートと前記部材本体との間に部分的に設けられ、前記摺動シート及び前記部材本体を貼着する粘着層とを備えることを特徴とする摺動部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、摺動シート及び摺動部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来からプリンターや複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、紙などの記録媒体上にトナー画像を定着させるための定着装置を備えており、該定着装置は、例えば、図６に示すように、互いに対向して共に回転するローラー１０１，１０２および無端状の定着ベルト１０３と、当該定着ベルト１０３の内周面側に配置される押圧部材１０４と、押圧部材１０４と定着ベルト１０３との間に配置される摺動部材１０５とを備えている。押圧部材１０４は、摺動部材１０５を介して定着ベルト１０３をローラー１０２に対して押圧する。定着ベルト１０３とローラー１０２との間には、ニップ部Ｎが形成され、紙等の記録媒体Ｚは当該ニップ部Ｎに導かれ、記録媒体上のトナー画像は、ニップ部Ｎにおいて加熱および加圧されることにより記録媒体Ｚ上に定着される。

【0003】

摺動部材１０５は、定着ベルト１０３の摺動抵抗を減らす目的で設けられる部材であり、例えば、その表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から形成される摺動シート１０６を備えて構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１１０８４５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の摺動部材（摺動シート）は回転体である定着ベルトに押し付ける部材であるため高い摺動性が求められ、このような高い摺動性を得るためには、摺動シートにおける表面粗さを大きく（粗く）することにより対応することができるが、表面粗さが大きくなるとステックスリップといわれる現象（振動現象、異音を伴う場合もある）が発生してしまい表面粗さを大きくすることに限界があるという問題があった。

【0006】

本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、優れた摺動性を有し、かつ、ステックスリップ現象が発生することを効果的に抑制し、さらに画像性を向上させることができる摺動シート及び摺動部材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】

【0007】

本発明の上記目的は、画像形成装置が備える摺動部材に使用される摺動シートであって、摺動層と、繊維構造層とを備え、前記摺動層は、ポリエーテル芳香族ケトン樹脂を含有し、その膜厚は、４０μｍ以上１４５μｍ以下であり、表面粗さ（Ｒａ）は、１．２μｍ以上２．５μｍ以下であることを特徴とする摺動シートにより達成される。

【0008】

上記摺動シートにおいては、放熱抑制層を更に備えることが好ましい、

【0009】

また、前記摺動層は前記繊維構造層上に積層されていることが好ましい。

【0010】

また、前記繊維構造層は、ガラスクロスであることが好ましい。

【0011】

また、断面視において前記摺動層の表面には凸部と凹部とが交互に形成されており、一部の前記凸部は、高さが５μｍ以上の高凸部であり、互いに隣接する前記高凸部間の長さは３００μｍ以下であり、前記高さは、前記凸部の頂点から前記凸部の両隣の前記凹部を結んだ直線までの長さであることが好ましい。

【0012】

また、本発明の上記目的は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の摺動シートと、液晶ポリマーから形成される部材本体とを備えることを特徴とする摺動部材により達成される。

【0013】

また、本発明の上記目的は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の摺動シートと、液晶ポリマーから形成される部材本体と、前記摺動シートと前記部材本体との間に設けられ、前記摺動シート及び前記部材本体を貼着する粘着層とを備えることを特徴とする摺動部材により達成される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、優れた摺動性を有し、かつ、ステックスリップ現象が発生することを効果的に抑制し、さらに画像性を向上させることができる摺動シート及び摺動部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る摺動シートの一実施形態に係る概略構成断面図である。

【図2】本発明に係る摺動部材の一実施形態に係る概略構成断面図である。

【図3】図１に係る摺動シートの変形例に係る概略構成断面図である。

【図4】図１に係る摺動シートの他の変形例に係る概略構成断面図である。

【図5】摺動シートの断面における表面形状の一例を示す図である。

【図6】画像形成装置が備える定着装置を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る摺動シート１及び摺動部材１０について添付図面を参照して説明する。なお、各図は、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。

【0017】

本発明に係る摺動シート１は、図１の概略構成断面図に示すように、摺動層２、繊維構造層３、及び、放熱抑制層４を備えている。摺動層２は、繊維構造層３の一方面側に積層され、放熱抑制層４は、繊維構造層３の他方面側に積層されている。

【0018】

摺動層２は、ポリエーテル芳香族ケトン樹脂を含むシート状部材である。ポリエーテル芳香族ケトン樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）樹脂等を好ましく用いることができる。この摺動層２は、例えば、ＰＥＥＫ樹脂をチューブ状に溶融押出ししつつ、チューブ状に成型した製品を巻き取る際にチューブの押出方向一点に片刃をセットすることでチューブを切り開いてシート状にして巻き取り、その後、所定の大きさに切り出すことにより形成することができる。

【0019】

より具体的には、溶融押出機のホッパにＰＥＥＫ樹脂を投入し、環状ダイスを用いて溶融押出しし、押し出されたチューブ状樹脂の内面を、径を規制する径規制治具に接触させる。径規制治具の材質は、例えば、真鍮などの金属からなり、チューブ状樹脂と接触する面は任意の加工が施されていてもよい。径規制治具の内部には冷却用の水が通過（循環）しており、押し出されたチューブ状溶融樹脂と接触して急冷できるようになっている。これにより径及び膜厚が定まったチューブ体を得ることができ、上記のようにチューブ状に成型した製品を巻き取る際にチューブの押出方向一点に片刃をセットしてチューブを切り開くことによりシート状の摺動層２が得られる。なお、径規制治具の温度としては、通常１０℃～９０℃程度の範囲に保持することが好ましい。また、上述のように、ＰＥＥＫ樹脂をチューブ状に溶融押出ししつつ、チューブを切り開いてシート状に形成する代わりに、溶融押出機によって直接的にシート状の形態を有するように成型することも可能であるが、このように直接的にシート状に成型するとシート両端部の膜厚精度が低くなる可能性が高くなり、製品カットによるロスが多くなることが懸念されるため、ＰＥＥＫ樹脂をチューブ状に溶融押出ししつつ、チューブを切り開いてシート状に形成する方法がより好ましい。

【0020】

ここで、摺動層２の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を調整するために、溶融押出機のホッパに投入されるＰＥＥＫ樹脂には、予め複数のフィラーが配合されている。ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの量や、フィラーの平均粒子径等を変更することにより摺動層２の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を制御することができる。つまり、フィラーの平均粒子径を大きくする、或いは添加量を多くすることで摺動層２の表面粗さ（Ｒａ）を大きくすることができ、フィラーの平均粒子径を小さく、或いは添加量を少なくすることで摺動層２の表面粗さ（Ｒａ）を小さくすることができる。ＰＥＥＫ樹脂に添加配合されるフィラーとしては粒子状フィラー、鱗片状フィラーあるいは繊維状フィラーのいずれを採用してもよい。このようなフィラーとしては、例えば、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク、マイカ、クレー、カオリン、ハイドロタルサイト、シリカ、アルミナ、フェライト、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ニッケル、ガラス粉、石英粉末、ガラス繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、熱硬化性樹脂等の絶縁性フィラーや、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、金属粉末、導電性金属酸化物（導電性酸化チタン、導電性酸化錫、導電性マイカ等）、イオン性導電剤等の導電性フィラーを用いることができる。なお、上記各材料のフィラーから１種選択して使用してもよく、あるいは複数種類のフィラーを混合して使用してもよい。また、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの含有量としては、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、５重量部～４０重量部の範囲に設定することが好ましく、１５重量部～３０重量部に設定することがより好ましい。また、使用するフィラーとして粒子状フィラーあるいは鱗片状フィラーを採用する場合、その平均粒子径は、１．０μｍ～５．０μｍの範囲に設定することが好ましい。また、使用するフィラーとして繊維状フィラーを採用する場合、その平均繊維径は、０．２μｍ～１．０μｍの範囲に設定することが好ましく、平均繊維長さは、１０μｍ～２０μｍの範囲に設定することが好ましい。

【0021】

摺動層２の一方面側に配置される繊維構造層３は、例えば、繊維織物や繊維編物、繊維不織布から構成される層であり、耐熱性を有する繊維材料から形成されることが好ましい。このような繊維構造層３としては、ガラス繊維から形成されるガラスクロス（ガラス繊維織物）を好適に例示することができる。なお、ガラスクロスの他に、炭素繊維クロス等も好適に使用することもできる。この繊維構造層３の厚みは、特に限定されないが、摺動シート１の寸法安定性、強度向上の観点から、例えば１５μｍ～５０μｍ程度の寸法に設定することが好ましい。

【0022】

繊維構造層３の他方面側に配置される放熱抑制層４は、摺動シート１の放熱ロスを抑制するために設けられる層であり、例えば、フッ素系樹脂から形成されるシート体を採用することが好ましい。フッ素系樹脂としては、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）、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）、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）等を挙げることができる。この放熱抑制層４の厚みについても、特に限定されないが、例えば、１５μｍ～５０μｍ程度の寸法に設定することが好ましい。なお、この放熱抑制層４については省略して摺動シート１を構成してもよい。

【0023】

上記構成の摺動シート１は、例えば、繊維構造層３に対してランカップリング剤を塗布し、プラズマ処理にて表面処理を施した後、エポキシ系接着剤を塗布し、当該繊維構造層３の一方面側にシート状の摺動層２を、他方面側にシート状の放熱抑制層４を重ね合わせ、加熱しつつ（例えば、２２０℃程度に加熱）、ピンチロールにて加圧ピンチ（例えば、圧力２ＧＰａ程度）して形成することができる。なお、エポキシ系接着剤は反応硬化型の接着剤であり、繊維構造層３の繊維内に含浸されて熱によって硬化反応する。

【0024】

また、本発明に係る摺動部材１０は、図６に示すように、画像形成装置が有する定着装置が備える定着ベルト１０３の内周側に配置され、定着ベルト１０３をローラー１０２に対して押圧する部材であり、図２の概略構成断面図に示すように、上記構成の摺動シート１と部材本体１１とを備えて構成される。部材本体１１は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド等の樹脂や、アルミニウムや鉄等の金属、セラミック等から構成される。また、その形状は任意であり、特に限定されない。摺動シート１は、部材本体１１の裏側に引っ掛け周囲を巻回して配置されており、また、摺動シート１と部材本体１１との間には部分的に粘着層を配置して、当該粘着層によって摺動シート１と部材本体１１とが貼着されてもよい。粘着層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、アクリル系、ウレタン系、天然ゴム系の粘着剤あるいはこれら粘着剤を複数混合した粘着剤を採用することができる。なお、図２に示すように、部材本体１１の周囲を摺動シート１が巻回するような構成に限定されず、定着ベルト１０３との当接面部にのみ摺動シート１を配設するように構成してもよい。

【0025】

以上、本発明に係る摺動シート１及び摺動部材１０について説明したが、摺動シート１や摺動部材１０の具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記にて説明したように摺動層２、繊維構造層３及び放熱抑制層４の積層体を加熱しながら加圧して互いに貼り合わせる方法の他、例えば、図３の概略構成断面図に示すように、シート状の摺動層２と繊維構造層３とを接着層５を介して互いに貼着するようにして形成することもできる。同様に、繊維構造層３と放熱抑制層４とを接着層６を介して互いに貼着するようにして形成することもできる。接着層５，６を構成する接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤やシリコーン系接着剤を採用することができる。また、接着層５，６の厚みは、特に限定されないが、例えば、２μｍ～３０μｍ程度の寸法に設定することが好ましい。

【0026】

また、シート状の摺動層２を繊維構造層３に積層する代わりに、図４の概略構成断面図に示すように、繊維構造層３の表面にＰＥＥＫ樹脂（フィラーが添加されたＰＥＥＫ樹脂）を直接塗布することにより摺動シート１を構成してもよい。なお、図４においては放熱抑制層４を省略して記載している。繊維構造層３の表面にＰＥＥＫ樹脂を塗布する方法は特に限定されず、フィラーが添加されたＰＥＥＫ樹脂コート剤中に繊維構造層３を浸漬することにより塗布する方法、或いは、フィラーが添加されたＰＥＥＫ樹脂コート剤を繊維構造層３に噴霧して塗布する方法等を採用することができる。

【0027】

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

【0028】

＜実施例１＞
摺動シート１の製造
以下の手順で、図１に示す構造の摺動シート１を製造した。

【0029】

（摺動層２）
ＰＥＥＫ樹脂（ビクトレックス株式会社製 品番：４５０Ｇ）にフィラー（大塚化学株式会社製 品番：ティスモＤ）を添加して、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物を形成し、当該混合組成物を溶融押出機に投入し、加熱温度３８０℃にてペレタイズを行う。次に上記混合組成物を環状ダイスを用いて溶融押出しすることによりチューブ状樹脂を形成し、その後、チューブ状樹脂の押出方向一点に片刃をセットすることでチューブを切り開いてシート状の摺動層２を得て、所定の大きさに切り出すことにより形成した。ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーは、平均繊維径が０．６μｍ、平均繊維長が１５μｍの繊維状フィラーであり、添加量は、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部とした。また、所定の大きさに切り出された摺動層２は平面視矩形状であり、その縦寸法は、５０ｃｍ、横寸法は２０ｃｍとした。また、この摺動層２の厚みは、６８μｍである。

【0030】

（繊維構造層３）
繊維構造層として日東紡績株式会社製の品番：ＫＳ-１０８０のガラスクロスを用いた。この繊維構造層も平面視矩形状であり、その縦寸法は、５０ｃｍ、横寸法は２０ｃｍとした。また、樹脂構成層（ガラスクロス）の厚みは、３０μｍである。

【0031】

（放熱抑制層４）
三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製の品番４５０ＨＰ-ＪのＰＦＡ樹脂を用いて、シート状の放熱抑制層４を形成した。この放熱抑制層４も平面視矩形状であり、その縦寸法は、５０ｃｍ、横寸法は２０ｃｍとした。また、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0032】

（摺動層２、繊維構造層３及び放熱抑制層４の積層＜摺動シート１の形成＞）
繊維構造層３（ガラスクロス）の両面にランカップリング剤を塗布し、プラズマ処理にて表面処理を施した後、エポキシ系接着剤を塗布し、繊維構造層３の一方面側にシート状の摺動層２を、他方面側にシート状の放熱抑制層４を重ね合わせ、２２０℃ピンチロール（圧力２ＧＰａ）にてピンチして、摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１２８μｍである。ここで、摺動層２、繊維構造層３及び放熱抑制層４の厚みは、株式会社ミツトヨ製 マイクロメータにて測定した。

【0033】

＜実施例２＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、２５重量部とした点以外は、上記実施例１と同様な方法により実施例２に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１２７μｍである。また、摺動層２の厚みは、６７μｍであり、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３１μｍである。

【0034】

＜実施例３＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３５重量部とした点以外は、上記実施例１と同様な方法により実施例３に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１２８μｍである。また、摺動層２の厚みは、６８μｍであり、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0035】

＜実施例４＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部とし、形成される摺動層２の厚みが４１μｍとした点以外は、上記実施例１と同様な方法により実施例４に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１０１μｍである。また、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0036】

＜実施例５＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部とし、形成される摺動層２の厚みを１２９μｍとした点以外は、上記実施例１と同様な方法により実施例５に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１８９μｍである。また、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0037】

＜実施例６＞
この実施例６に係る摺動シート１は、図４に示すように、繊維構造層３の表面にＰＥＥＫ樹脂（フィラーが添加されたＰＥＥＫ樹脂）を直接塗布することにより形成した。ＰＥＥＫ樹脂として、ビクトレックス社製 品番：Ｆ８０７ＢＬＫのＰＥＥＫコート剤を用い、当該ＰＥＥＫコート剤にフィラーを、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部添加し、このフィラーが添加されたＰＥＥＫ樹脂中に繊維構造層３（ガラスクロス）を浸漬することにより形成した。繊維構造層３（ガラスクロス）は、実施例１に係るものと同じものを使用した。また、この実施例６においては、放熱抑制層４を設けない構成とした。得られた摺動シート１の厚みは、１２０μｍである。なお、繊維構造層３（ガラスクロス）の両面に形成される摺動層２の厚みは、それぞれ４５μｍである。

【0038】

＜比較例１＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、２０重量部とした点以外は、上記実施例１と同様な方法により比較例１に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１３１μｍである。また、摺動層２の厚みは、７１μｍであり、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0039】

＜比較例２＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、４０重量部とした点以外は、上記実施例１と同様な方法により比較例２に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、１３５μｍである。また、摺動層２の厚みは、７５μｍであり、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３１μｍである。

【0040】

＜比較例３＞
摺動層２を形成する際に、ＰＥＥＫ樹脂に添加されるフィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部とし、形成される摺動層２の厚みが１６１μｍとした点以外は、上記実施例１と同様な方法により比較例３に係る摺動シート１を形成した。得られた摺動シート１の厚みは、２２１μｍである。また、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0041】

＜比較例４＞
摺動層２のみによって比較例４に係る摺動シートを形成した。この比較例４に係る摺動層２は、ＰＥＥＫ樹脂（ピクトレックス株式会社製 品番：４５０Ｇ）に、フィラーの添加量を、ＰＥＥＫ樹脂とフィラーとの混合組成物１００重量部に対して、３０重量部とし、上記実施例１における方法により形成した。摺動層２の厚み（摺動シートの厚み）は、６５μｍである。

【0042】

＜比較例５＞
ＰＥＥＫ樹脂（ピクトレックス株式会社製 品番：４５０Ｇ）のみにて摺動層２を形成し点以外は、上記実施例１と同様な方法により比較例５に係る摺動シートを形成した。得られた摺動シートの厚みは、１２８μｍである。また、摺動層２の厚みは、６８μｍであり、放熱抑制層４（ＰＦＡシート）の厚みは、３０μｍである。

【0043】

＜比較例６＞
中興化成工業株式会社製 品番：ＦＧＦ-３００-６のＰＴＦＥシートを比較例６に係る摺動シートとした。この比較例６に係る摺動シートは、従来から使用されている摺動シートであり、その厚みは、１３３μｍである。また、この比較例６に係る摺動シート（ＰＴＦＥシート）の構造は、ガラスクロスの表面にＰＴＦＥコート層が形成される構成となる。

【0044】

上記実施例１～６、比較例１～６に係る各摺動シート１に関する摺動層２、樹脂構造層、及び、放熱抑制層４、並びに各摺動シート１の厚み寸法（全層厚）について表１にまとめて記載する。

【0045】

【表1】

【0046】

また、上記実施例１～６、比較例１～６に係る各摺動シートついて、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）、及び、厚み方向に関する熱伝導率を測定したので、測定結果を表２に記す。表面粗さ（Ｒａ）の測定方法は、Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ｇ（東京精密株式会社製）を用いてＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に準拠した。また、各摺動シートにおいて１０点測定し、その平均値を表面粗さ（Ｒａ）とした。

【0047】

また、表面粗さの測定の際に、高さ５μｍ以上の凸部間の距離を計測し、その最大値を凸間距離とした。凸部の高さについて図５を用いて説明する。図５は、摺動シートの断面における表面形状の一例を示す図である。図５を参照して、横軸は摺動シートのＭＤ（Machine Direction）方向を示し、縦軸は摺動シートの厚み方向を示す。摺動シートの表面には、凸部と凹部とが交互に形成されている。凸部の高さは、鉛直下方に延びる直線の長さであり、凸部の頂点から凸部の両隣の凹部を結んだ直線までの長さである。例えば、凸部Ｃ１の高さＨ１は、凸部Ｃ１の頂点Ｐ２から、凹部Ｐ１，Ｐ３を結んだ直線Ｌ１までの長さである。また、例えば、凸部Ｃ２の高さＨ２は、凸部Ｃ２の頂点Ｐ５から、凹部Ｐ４，Ｐ６を結んだ直線Ｌ２までの長さである。

【0048】

また、熱伝導率については、株式会社日立ハイテク製 ａｉ ｐｈａｓｅにて測定した。この熱伝導率についても各摺動シートにおいて３点測定し、その平均値を熱伝導率として算出した。

【0049】

また、上記実施例１～６、比較例１～６に係る各摺動シートを液晶ポリマー（ＬＣＰ）製の部材本体１１の表面に粘着層を介して貼着して摺動部材１０を構成して実機搭載し、摺動性、ステックスリップ現象の発生確認、画像性、耐久性に関する試験を行ったので、その試験結果についても表２に示す。

【0050】

ここで、摺動性及び耐久性の試験は、図６において説明した定着装置と同じ構成を備えるカラープリンタを用い、摺動部材の摺動性能を評価した。具体的には、カラープリンタに備え付けの押圧部材と定着ベルトとの間に、実施例１～６，比較例１～６に係る摺動部材１０が配設されるようにしてカラープリンタの定着装置を構成した。定着装置におけるローラーの温度を２００℃とし、定着装置のみを外部モータによって３００ｍｍ／ｓｅｃの速度で５００ｋｍにわたって連続駆動した。つまり、記録シートに対する定着動作を実行することなく、５００ｋｍにわたって定着装置を連続駆動することにより、定着ベルトと押圧部材との間で各摺動部材を５００ｋｍにわたって摺動させた。駆動開始後すぐ（０ｋｍ通過時）、および５００ｋｍ通過時のそれぞれにおいて外部モータのトルク（Ｎ・ｍ）を測定し、その変化（トルクの上昇度）をモニタした。外部モータの設定荷重は１８０Ｎである。定着装置は動作中、ローラーの温度である２００℃に維持された。表２においては、摺動性に優れ問題が全くない場合を◎、実用上問題ないレベルの場合を〇、許容可能なレベルを△、許容不可の場合を×としている。より具体的には、０ｋｍ通過時のトルクが０．２０Ｎｍ未満と小さい場合を◎、０．２０Ｎｍ以上０．２５Ｎｍ未満の場合を〇、０．２５Ｎｍ以上０．３０Ｎｍ未満の場合を△、０．３０Ｎｍ以上を×としている。また、測定されるトルクの値の変化が少ないほど耐久性に優れているといえるため、駆動開始後すぐ（０ｋｍ通過時）、および５００ｋｍ通過時のそれぞれにおいて外部モータのトルク（Ｎ・ｍ）の変化量に基づいて耐久性を評価した。表２においては、トルクの変化量が０．０５Ｎｍ未満と小さい場合を〇、０．０５Ｎｍ以上０．１０Ｎｍ未満の場合を△、０．１０Ｎｍ以上を×としている。

【0051】

また、ステックスリップ現象の発生確認については、異音の有無を確認することにより行った。具体的には、上記実施例１～６、比較例１～６に係る摺動部材を搭載したカラープリンタを用いて、Ｊ紙（富士ゼロックス社製、カラーコピー用紙）Ａ４に、画像濃度１％の画像を５万枚形成し、通紙している間の異音について評価を行った。 異音の測定は、集音マイクを用い、ＦＦＴ周波数解析を実施した。 騒音測定器で測定の結果、Δ１０ｄＢ（バックグラウンドに対する周波数５００－８００Ｈｚ範囲のピーク）以下のものを問題が全くない場合として〇とし、Δ１０ｄＢ超Δ２０ｄＢ未満のものを許容可能なレベルとして△、Δ２０ｄＢ以上のものは異音が発生していると判断し、許容不可×として評価した。

【0052】

また、画像性の試験については、普通紙を用いて二次転写性を評価することにより行った。具体的には、上記実施例１～６、比較例１～６に係る摺動部材を搭載した各カラープリンタにおいて、定着ベルトに対して、Ｃ（シアン）色のベタ画像を印刷し、印刷前後の定着ベルト上のトナー重量を測定した。次いで、下記式から二次転写効率を求め、二次転写効率９５％以上の場合を〇、二次転写効率９０％以上９５％未満の場合を△、二次転写効率９０％未満の場合を×としている。
＜式＞
転写効率（％）＝１００×［（転写前トナー重量－転写後トナー重量）／転写前トナー重量］

【0053】

【表2】

【0054】

また、上記実施例１～６、比較例１～６に係る各摺動シートに関し、下記式にて熱伝導性を算出し、この値に基づいて放熱ロスを評価したので、その結果を表３に示す。また、表３においては、下記式にて算出される数値が、１２００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）以下の場合を放熱ロスが少なく問題が全くない場合として〇とし、１２００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を超えて１５００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）未満の場合を許容可能なレベルとして△、１５００（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）以上の場合は許容不可として×として評価した。なお、放熱ロスが少ない場合（摺動シートの熱伝導性が低い場合）、摺動シートが搭載された定着装置における消費電力を低く抑えることが可能となる
＜式＞ （各摺動シート熱伝導率）／（各摺動シートの全層厚み）

【0055】

【表3】

【0056】

まず、表２から、最も小さい表面粗さ（Ｒａ：０．６７）を有する比較例５に係る摺動シートの摺動性が悪く、次に小さい表面粗さ（Ｒａ：１．１３）を有する比較例１に係る摺動シートの摺動性が実用上問題ないレベルであることがわかる。一方、表面粗さ（Ｒａ）が１．１３よりも大きな値を有する実施例１～６，比較例２～４、比較例６については、摺動性に関して全く問題のない優れたものであることがわかる。つまり極めて優れた摺動性を発揮するための表面粗さ（Ｒａ）の境界値は、比較例１における表面粗さ（Ｒａ）１．１３と、実施例２における表面粗さ（Ｒａ）１．２５との中間値であると考えられ、優れた摺動性を発揮するための表面粗さ（Ｒａ）の下限値は、１．２０程度であることがわかる。

【0057】

また、表１や表２より、実施例３と比較例２は、実施例１、２，４，５，比較例１，３と摺動シートの構造（摺動層２、樹脂構造層、放熱抑制層４を備える構造）が同じであるにもかかわらず、ステックスリップが許容可能レベル（実施例３）、許容不可のレベル（比較例２）であることが認められる。このことから、ステックスリップが発生することを極めて効果的に抑制できる表面粗さ（Ｒａ）の境界値は、比較例２における表面粗さ（Ｒａ）２．６４と、実施例３における表面粗さ（Ｒａ）２．４３との中間値であると考えられ、表面粗さ（Ｒａ）が、２．５０以下であることが、ステックスリップ発生を抑制する観点から重要であることがわかる。

【0058】

つまり、優れた摺動性を発揮しつつ、ステックスリップ発生を抑制するためには、表面粗さ（Ｒａ）が、１．２０以上２．５０以下に設定することが極めて重要であることがわかる。

【0059】

実施例５と比較例３とは、摺動シートの構造（摺動層２、樹脂構造層、放熱抑制層４を備える構造）が同じであり、表面粗さも１．７７、１．７４とほぼ同一の結果であるにも関わらず、画像性の評価に関して、比較例３に係る摺動シートの方が、実施例５に係る摺動シートよりも劣る結果であることがわかる。実施例５と比較例３に係る摺動シートについては、摺動層２の厚みが、１２９μｍ（実施例５）と１６１μｍ（比較例３）と相違しており、比較例３の方が厚みが大きくなっており、この厚みの差が画像性に影響を与えていると考えられる。具体的には、摺動層２の厚みが大きくなると、摺動シートの寸法安定性が低下し、摺動部材１０を構成した際の部材本体１１への追従性が悪化すると考えられる。また、良好な画像性を得るためには、摺動層２の厚みに関して、比較例３の１６１μｍと、実施例５の１２９μｍとの中間値以下程度の値（１４５μｍ）に設定することが重要であることがわかる。また、画像性が極めて良好な実施例１～６の結果を踏まえると，摺動層２の厚みとして４０μｍ以上に設定することが重要であることがわかる。また、実施例１～６に係る摺動シートの表面粗さ（Ｒａ）が、２．５０以下であり、例えば、比較例６に係る従来から使用されている摺動シート（表面粗さ（Ｒａ）：５．７７）と比べて小さい値であるため、定着ベルト１０３との接触面積が増大することになり、その結果、従来よりも良好な画像性を得ることができる。なお、比較例４に係る摺動シートは、表面粗さ（Ｒａ）が１．７４であり、表面粗さ（Ｒａ）２．５０以下であるが、繊維構造層４を備えていない構成であるため、寸法安定性が悪く画像性が悪いものになっていると考えられる。

【0060】

また、耐久性に関して、実施例１～６，比較例１～４については、全く問題のないレベルであるが、比較例５及び比較例６については、許容不可のレベルであることがわかる。比較例５に関しては、摺動層２を形成するＰＥＥＫ樹脂にフィラーが添加されておらず、表面粗さが低すぎることが原因であると思われる。また、比較例６に関しては、摺動層２を形成する樹脂がＰＴＦＥであること、表面粗さ（Ｒａ）が５．７７と高すぎることが原因であると思われる。

【0061】

また、表１や表３より、実施例１～５，比較例１～３、比較例５に係る各摺動シートは、放熱抑制層４を備える構成であるため、放熱ロスに関して、問題が全くないレベルであることがわかる。これに対し、放熱抑制層４を備えない比較例４に関しては、放熱ロスが許容不可のレベルであることがわかる。なお、実施例６及び比較例６に係る摺動シートも放熱抑制層４を備えない構成であるが、比較例４に比べて全膜厚が大きい構造となっているため、放熱ロスに関して許容可能なレベルとなっている。

【0062】

次に、本発明の発明者らは、実施例１～６，比較例１～６に係る摺動シートに関して引張弾性率及び曲げ弾性力を測定したのでその結果を表４に示す。

【0063】

【表4】

【0064】

ここで、引張弾性率の測定には、実施例１～６，比較例１～６に係る各摺動シートを２５ｃｍ（ＭＤ方向）×２ｃｍ（ＴＤ方向）に切り出して試験片とし、２５℃６０％ＲＨの環境下で２４時間調湿し、得られた試験片の引張弾性率を、ＪＩＳ Ｋ７１２７に記載の引張り試験方法により測定した。具体的には、試料片を、引張試験装置（株）オリエンテック製テンシロンにセットし、チャック間距離２００ｍｍ、引張り速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で下方に引っ張った際の引張弾性率を測定した。測定は、１８０℃６０％ＲＨ下で行った。

【0065】

また、曲げ弾性力の測定は、上記試験片を別途作成し、上記引張試験装置のチャックにセットし、チャック間距離４０ｍｍ、移動速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、当該チャックを上方に動かして試験片を曲げた際に当該試験片に付加される力を測定することにより行った。

【0066】

表４より、実施例１～６に係る摺動シートは、従来から使用されている比較例６に係る摺動シートと比べ、１８０℃下での引張弾性率の値が同等以上の高い値となっている。一方、曲げ弾性力に関しては、実施例１～６に係る摺動シートは、従来から使用されている比較例６に係る摺動シートと略同等の値となっていることがわかる。

【0067】

ここで、１８０℃下での引張弾性率が低くなるほど、摺動シートが伸びやすくなり寸法安定性が悪くなるため、画像性が悪化することになると考えられる（換言すると、１８０℃下での引張弾性率が高くなるほど、摺動シートが伸びにくく寸法安定性が高まるため、画像性が向上すると考えられる）。また、摺動シートは部材本体１１の表面に配置されて摺動部材１０を構成するものであることから、摺動シートの曲げ弾性力の値が低いほど、部材本体１１の表面形状に追従しやすくなり画像性が向上することになると考えられる（換言すると、摺動シートの曲げ弾性力の値が高いほど、部材本体１１の表面形状に追従しにくくなり画像性が悪化することになると考えられる）。また、表２より、比較例６の画像性は、実施例１～６等と比べて劣る結果となっている。このことから、比較例６に係る摺動シートの曲げ弾性力（１．６５Ｎ／ｍ）は、実施例１～６に係る摺動シートの曲げ弾性力の数値範囲（１．５０Ｎ／ｍ～２．００Ｎ／ｍ）の範囲内に含まれるものであるが、この曲げ弾性力の値の差が、画像性に大きく影響を与えるものではないと考えられる。一方、実施例１～４，実施例６に係る摺動シートは、比較例６に係る摺動シートと比べ、１８０℃下での引張弾性率の値が１０００ＭＰａ高い値となっており、この引張弾性率の差が大きく画像性の向上に寄与しているものと考えられる。また、実施例５に係る摺動シートは、比較例６に係る摺動シートと同等の引張弾性率を有しているが、表面粗さの値に大きな差があり（実施例５（１．７７）；比較例６（５．７７））、この表面粗さの差が、画像性に影響し、実施例５に係る摺動シートの画像性が、比較例６よりも優れる結果になったと考えられる。なお、画像性に関して９０％以上の二次転写効率を得るためには、引張弾性率の値が１６００ＭＰａ以上であることが好ましい。

【0068】

また、比較例３に係る摺動シートは、表面粗さの値や熱伝導率の値が、実施例１、実施例４，実施例５と略同等な値を有しているが、画像性が、これら実施例１，４，５に比べて劣る結果となっている。これは、１８０℃下での引張弾性率が、比較例３は２５００ＭＰａであるのに対し、実施例１，４，５は３０００ＭＰａ以上であり、実施例１，４，５に係る摺動シートの方が、比較例３に係る摺動シートよりも寸法安定性が高いためであると考えられる。また、比較例４に係る摺動シートは、摺動層２のみにより構成されるものであることから、曲げ弾性力が低いものとなり、部材本体１１表面に対する追従性は良好なものとなるが、１８０℃下での引張弾性率が極めて低くなるため、摺動シートが極めて伸びやすい状態となってしまい寸法安定性が低すぎて画像性が悪化するものであると考えられる。

【0069】

また、表２より、実施例１～６と比較例１～４から摺動層の表面の高さが５μｍ以上の凸部間の距離すなわち凸間距離が３００μｍ以下の場合に、摺動シートの摺動性が実用上問題ないレベルであることがわかる。なお比較例５ではフィラーを添加しておらず、表面粗さ測定において高さ５μｍ以上の凸部間の距離を観測することができなかった。さらに、極めて優れた摺動性を発揮するための凸間距離の境界値は、比較例１における凸間距離３００μｍと実施例２における凸間距離２８０μｍの中間値であると考えられ、優れた摺動性を発揮するためには、摺動層の表面の凹凸の高さが５μｍ以上の凸部間の距離が２９０μｍ以内であることがより望ましいことがわかる。これは、高さ５μｍ以上の凸部の間の距離が短くなり凸部の数が増えることで接地点が増え、定着装置を駆動した際に摺動シートの表面の凸部に掛かる圧力が分散されることで摺動性が良くなっていると考えられる。また、凸間距離を３００μｍ以下とすることは、摺動層と定着ベルト１０３との接地点が増えることにもなり、画像性も良いものにしていると考えられる。

【符号の説明】

【0070】

１ 摺動シート
２ 摺動層
３ 繊維構造層
４ 放熱抑制層
５，６ 接着層
１０ 摺動部材
１１ 部材本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】