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(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】P2024177983
(43)【公開日】2024-12-24
(54)【発明の名称】定着装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20241217BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 515
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023096435
(22)【出願日】2023-06-12
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】小林 憲明
(72)【発明者】
【氏名】村松 弘紀
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033AA23
2H033BA25
2H033BA30
2H033BB03
2H033BB05
2H033BB06
2H033BB12
2H033BB13
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB29
2H033BB30
2H033BB33
2H033BB39
(57)【要約】
【課題】摺動シートの削れを防止し、その寿命の低下抑制する定着装置を提供する。
【解決手段】第１回転体と、第２回転体と、該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に付勢する加圧部材と、該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、を備える定着装置であって、該定着摺動シートは、樹脂を含み、該第１回転体の内周面のビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面のビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
【選択図】図６
【解決手段】第１回転体と、第２回転体と、該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に付勢する加圧部材と、該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、を備える定着装置であって、該定着摺動シートは、樹脂を含み、該第１回転体の内周面のビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面のビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
【請求項2】
前記定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、２０μｍ以上、３０００μｍ以下である、請求項１に記載の定着装置。
【請求項3】
前記平均間隔Ｒｓｍが、１０μｍ以上、１０００μｍ以下である、請求項１に記載の定着装置。
【請求項4】
前記ＨＶＡが、９．４５ＨＶ超、９４．５５ＨＶ以下であり、前記ＨＶＢが、９．４５ＨＶ以上、５６．７３ＨＶ以下である、請求項１に記載の定着装置。
【請求項5】
前記定着摺動シートの該凸部の高さをＴとし、前記第１回転体の内周面の断面曲線における最大高さ粗さをＲｚとしたとき、Ｔ＞Ｒｚである、請求項１に記載の定着装置。
【請求項6】
前記定着摺動シートは、前記第１回転体の内周面に対向する側の面を構成する層を有し、該層は、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・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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、及び、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも一つを含む、請求項１に記載の定着装置。
【請求項7】
前記第１回転体の前記内面摺動層は、ポリアミドイミド及びポリイミドからなる群から選択される少なくとも一方を含む、請求項１に記載の定着装置。
【請求項8】
前記定着摺動シートの前記第１回転体の内周面に対向する側の面に潤滑剤が塗布されてなる、請求項１に記載の定着装置。
【請求項9】
前記第１回転体の前記内面摺動層に、体積粒径Ｄ５０が１．０～３．５μｍであり、アスペクト比が１～５０であるフィラーが添加されてなる、請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、画像形成装置に用いられる定着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材（シート）上に未定着のトナー画像を形成し、これを定着装置により加熱、加圧して定着させることにより画像を形成している。定着装置としては、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップを形成し、定着を行うローラ定着方式が採用されている。ところで、画像の高光沢化や画像形成の高速化を図るためには、記録材の定着ニップ通過時間を長くし、トナーを充分に溶融することが好ましい。ローラ定着方式の場合、これを達成するためにはローラ径を大きくする必要があり、定着装置の大型化を招来する。
【0003】
特許文献１は、定着装置の大型化を抑えつつ、充分なニップ幅（シート搬送方向の長さ）を得ることができる定着方式として、ベルト定着方式を開示している。ベルト定着方式は、互いに対向する定着ベルトと加圧ベルトを設け、これら両ベルト間でシートを挟持搬送しながら定着を行う構成とされている。これにより、従来に比して充分なニップ幅を得ている。ベルト定着方式においては、定着ニップ部で充分な圧力を得るために圧力付与部材が必要となる。定着装置を大型化することなく幅の広い定着ニップを得ようとする場合には、パッド状の圧力付与部材（以降、単に「パッド」ともいう）の使用が有効である。しかしながら、パッドは、ベルトの内周面と摺擦することとなり、ベルト内周面とパッドとの間での摺動抵抗の低減が求められる。
【0004】
特許文献２では、ベルト内周面とパッドの間に低摩擦シートを介在させ、低摩擦シートにエンボス状の凹凸を設け、低摩擦シートと無端ベルトとの接触面積を小さくすることで磨耗を防ぐと共に、摺動抵抗を低減させる定着装置が開示されている。また、特許文献３では、摺動パッドの粗さを小さくして摺動抵抗を低減させる定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００４－３４１３４６号公報
【特許文献2】特開２００２－１４８９７０号公報
【特許文献3】特開２００７－０７９０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、粗面化した定着ベルト内周面と摺動シートの表面の形状の組み合わせによっては、摺動シートが徐々に削れ、定着装置の寿命を低下させることがあった。
本開示の少なくとも一つの態様は、より一層の高い耐久性を備えた定着装置の提供に向けたものである。
本開示の少なくとも一つの態様は、より一層の高い耐久性を備えた定着装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の少なくとも一の態様によれば、
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きい定着装置が提供される。
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きい定着装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、より一層の高い耐久性を備えた定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示における画像形成装置の概略断面図である。
【図2】本開示における定着装置の概略断面図である。
【図3】本開示における定着ベルトの概略図である。
【図4】本開示におけるリングコート装置の概略図である。
【図5】本開示における内面摺動層の乾燥装置の概略図である。
【図6】本開示における内面摺動層と定着摺動シートの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示において、数値範囲を表す「ＸＸ～ＹＹ」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味し、数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限の任意の組み合わせをも開示しているものである。
【0011】
本発明者らは、より一層の高い耐久性を備えた定着装置を得るべく検討を重ねた。その結果、以下の構成を備える定着装置が、上記の目的を良く達成し得ることを見出した。
＜構成＞
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きい定着装置。
＜構成＞
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きい定着装置。
【0012】
上記の構成に係る定着装置が、より一層の高い耐久性を示す理由としては、以下のように考えられる。すなわち、第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも、定着摺動シートの凸部の周方向の幅Ｗが大きい。このことにより、定着摺動シートの凸部が、第１回転体の内周面の周方向の凹部に入り込むことを防止できる。その結果、定着摺動シートの凸部が、相対的に硬い第１回転体の内周面によって削られ、摩耗することを防止することができる。
【0013】
以下、本開示の一態様に係る定着装置及び画像形成装置について、具体例を挙げて説明する。なお、本開示の範囲はこの実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を損ねない範囲で変更されたものも本開示に含まれる。
【0014】
（１）画像形成装置
図１は、本実施形態における画像形成装置１の概略構成図であり、シートＳの搬送方向Ｄに沿った断面模式図である。この画像形成装置１は、中間転写インライン方式の４色フルカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタと記す）である。画像形成装置１は、プリンタ制御部（以下、ＣＰＵと記す）１０にインターフェース３２を介して接続される外部ホスト装置３３から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像をシートＳに形成して画像形成物を出力することができる。
ＣＰＵ１０は画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御手段であり、外部ホスト装置３３やプリンタ操作部３４と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。外部ホスト装置３３は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。
図１は、本実施形態における画像形成装置１の概略構成図であり、シートＳの搬送方向Ｄに沿った断面模式図である。この画像形成装置１は、中間転写インライン方式の４色フルカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタと記す）である。画像形成装置１は、プリンタ制御部（以下、ＣＰＵと記す）１０にインターフェース３２を介して接続される外部ホスト装置３３から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像をシートＳに形成して画像形成物を出力することができる。
ＣＰＵ１０は画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御手段であり、外部ホスト装置３３やプリンタ操作部３４と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。外部ホスト装置３３は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。
【0015】
画像形成装置１内には、図面上、左側から右側に第１～第４の画像形成部Ｕ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）が並設されている。各画像形成部Ｕは、それぞれの現像器５に収容した現像剤であるトナーの色が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）と異なるだけで、構成は互いに同じ画像形成機構である。
各画像形成部Ｕは、それぞれ、第１の像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、単にドラムと記す）２を有する。このドラム２に作用するプロセス手段としての帯電ローラ３、レーザスキャナ４、現像器５、一次転写ローラ６などを有する。
各画像形成部Ｕのドラム２は、それぞれ矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。そして、第１の画像形成部ＵＹのドラム２には形成するフルカラー画像のＹ色成分像に対応するＹ色トナー画像が形成される。第２の画像形成部ＵＭのドラム２にはＭ色成分像に対応するＭ色トナー画像が形成される。また、第３の画像形成部ＵＣのドラム２にはＣ色成分像に対応するＣ色トナー画像が形成される。第４の画像形成部ＵＫのドラム２にはＫ色成分像に対応するＫ色トナー画像が形成される。各画像形成部Ｕのドラム２に対するトナー画像の形成プロセス・原理は公知に属するからその説明は省略する。
各画像形成部Ｕの下側には中間転写ベルトユニット（以下、単にユニットと記す）７が配設されている。このユニット７は、第２の像担持体としての可撓性を有する無端状の中間転写ベルト（以下、単にベルトと記す）８を有する。ベルト８は、駆動ローラ１１と、テンションローラ１２と、二次転写対向ローラ１３の３本のローラ間に懸回張設されている。ベルト８は駆動ローラ１１が駆動されることで矢印の時計方向にドラム２の回転速度に対応した速度で循環移動される。二次転写対向ローラ１３にはベルト８を介して二次転写ローラ１４が所定の押圧力で当接している。ベルト８と二次転写ローラ１４との当接部が二次転写ニップ部である。
各画像形成部Ｕの一次転写ローラ６はベルト８の内側に配設されており、それぞれ、ベルト８を介してドラム２の下面に当接している。各画像形成部Ｕにおいてドラム２とベルト８との当接部が一次転写ニップ部である。一次転写ローラ６には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。
各画像形成部Ｕのドラム２にそれぞれ形成されたＹ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーが循環移動するベルト８の表面に各一次転写ニップ部において順次に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト８上に４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー画像が合成形成されて、二次転写ニップ部に搬送される。
各画像形成部Ｕは、それぞれ、第１の像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、単にドラムと記す）２を有する。このドラム２に作用するプロセス手段としての帯電ローラ３、レーザスキャナ４、現像器５、一次転写ローラ６などを有する。
各画像形成部Ｕのドラム２は、それぞれ矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。そして、第１の画像形成部ＵＹのドラム２には形成するフルカラー画像のＹ色成分像に対応するＹ色トナー画像が形成される。第２の画像形成部ＵＭのドラム２にはＭ色成分像に対応するＭ色トナー画像が形成される。また、第３の画像形成部ＵＣのドラム２にはＣ色成分像に対応するＣ色トナー画像が形成される。第４の画像形成部ＵＫのドラム２にはＫ色成分像に対応するＫ色トナー画像が形成される。各画像形成部Ｕのドラム２に対するトナー画像の形成プロセス・原理は公知に属するからその説明は省略する。
各画像形成部Ｕの下側には中間転写ベルトユニット（以下、単にユニットと記す）７が配設されている。このユニット７は、第２の像担持体としての可撓性を有する無端状の中間転写ベルト（以下、単にベルトと記す）８を有する。ベルト８は、駆動ローラ１１と、テンションローラ１２と、二次転写対向ローラ１３の３本のローラ間に懸回張設されている。ベルト８は駆動ローラ１１が駆動されることで矢印の時計方向にドラム２の回転速度に対応した速度で循環移動される。二次転写対向ローラ１３にはベルト８を介して二次転写ローラ１４が所定の押圧力で当接している。ベルト８と二次転写ローラ１４との当接部が二次転写ニップ部である。
各画像形成部Ｕの一次転写ローラ６はベルト８の内側に配設されており、それぞれ、ベルト８を介してドラム２の下面に当接している。各画像形成部Ｕにおいてドラム２とベルト８との当接部が一次転写ニップ部である。一次転写ローラ６には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。
各画像形成部Ｕのドラム２にそれぞれ形成されたＹ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーが循環移動するベルト８の表面に各一次転写ニップ部において順次に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト８上に４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー画像が合成形成されて、二次転写ニップ部に搬送される。
【0016】
一方、第１のカセット１５または第２のカセット１６に収容されている用紙などのシート（記録材）Ｓが給送機構（不図示）の動作により１枚ずつ分離給送され、搬送路１７を通ってレジストローラ対１８に送られる。レジストローラ対１８は、シートＳを一旦受け止めて、シートＳが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対１８は、ベルト８上のトナー画像と同期を取って、シートＳを二次転写ニップ部に搬送する。
シートＳが二次転写ニップ部で挟持搬送される間、二次転写ローラ１４には所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、シートＳに対してベルト８側のフルカラートナー画像が一括して順次に二次転写される。
そして、二次転写ニップ部を出たシートＳはベルト８の面から分離され、搬送路１９を通って、画像処理装置としての画像定着装置（以下、定着装置と記す）１００に導入される。シートＳは定着装置１００において加熱・加圧されて未定着トナー画像が固着画像として定着される。定着装置１００を出たシートＳはフルカラー画像形成物として排出ローラ対３０によって排出トレイ３１へ搬送されて排出される。
シートＳが二次転写ニップ部で挟持搬送される間、二次転写ローラ１４には所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、シートＳに対してベルト８側のフルカラートナー画像が一括して順次に二次転写される。
そして、二次転写ニップ部を出たシートＳはベルト８の面から分離され、搬送路１９を通って、画像処理装置としての画像定着装置（以下、定着装置と記す）１００に導入される。シートＳは定着装置１００において加熱・加圧されて未定着トナー画像が固着画像として定着される。定着装置１００を出たシートＳはフルカラー画像形成物として排出ローラ対３０によって排出トレイ３１へ搬送されて排出される。
【0017】
（２）定着装置
図２は、本実施形態に係わる定着装置の要部の断面模式図である。ここで、定着装置またはこれを構成している部材について長手または長手方向とは、記録材搬送路面内において、記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。定着装置について正面とは記録材導入側の面である。定着装置について左右とは装置を正面から見て左または右である。ベルトの幅とは記録材搬送方向に直交する方向のベルト寸法（＝ベルト長手方向の寸法）である。記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。また、上流または下流とは記録材の搬送方向に関して上流または下流である。
図２は、本実施形態に係わる定着装置の要部の断面模式図である。ここで、定着装置またはこれを構成している部材について長手または長手方向とは、記録材搬送路面内において、記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。定着装置について正面とは記録材導入側の面である。定着装置について左右とは装置を正面から見て左または右である。ベルトの幅とは記録材搬送方向に直交する方向のベルト寸法（＝ベルト長手方向の寸法）である。記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。また、上流または下流とは記録材の搬送方向に関して上流または下流である。
【0018】
この定着装置は、第１のエンドレスベルト（第１の回転体）としての定着ベルト（定着手段）２０と、第２のエンドレスベルト（第２の回転体）としての加圧ベルト（加圧手段）２１とを備えている。
【0019】
定着ベルト２０は、例えば、内径が８０ｍｍで、厚みが４０μｍのニッケルを基層とし、内面に１５μｍの厚みのポリイミドで形成された内面摺動層を有し、基層の外周には弾性層が３５０μｍの厚みで設けられている。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。一つの好ましい態様として、弾性層の材料としてシリコーンゴムを用いることができる。さらに、断層層の硬度を、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｋ６３０１：１９９５（旧ＪＩＳ Ｋ６３０１）に準拠した硬度計で測定される硬度（以降、ＪＩＳ－Ａ硬度）で、２０度、熱伝導率を０．８Ｗ／ｍ・Ｋとすることができる。弾性層の厚さは、画像を印刷する場合に記録材の凹凸或いはトナー層の凹凸に加熱面が追従できないことによる光沢ムラを予防するために、弾性層の厚さは１００μｍ以上が好ましい。弾性層の厚さが１００μｍ以上であれば、弾性部材としての機能が発揮され、定着時の圧力分布が略均一となることによって、特にフルカラー画像定着時に二次色の未定着トナーを十分に加熱定着でき、定着画像のグロスにおいてムラの発生を抑制できる。また、トナーが十分に溶融することによって、トナーの混色性が良化し、高精細なフルカラー画像が得られるため、好ましい。弾性層の厚みの上限については特に制限はなく過度に厚くする必要は無いが、材料の熱伝導率や硬度から適宜最適となる範囲を設定すればよい。
この弾性層の変形によって、定着ベルト２０へのシートの巻きつきを防止し、ベルトからの良好な分離性能を得ることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂（例えばパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））表面層が、例えば、３０μｍの厚みで設けられている。
この弾性層の変形によって、定着ベルト２０へのシートの巻きつきを防止し、ベルトからの良好な分離性能を得ることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂（例えばパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））表面層が、例えば、３０μｍの厚みで設けられている。
【0020】
加圧ベルト２１は、定着ベルトと同様の構成にでき、例えば、内径が８０ｍｍで、厚みが４０μｍのニッケルを基層とし、内面に１５μｍの厚みのポリイミド（ＰＩ）で形成された内面摺動層を有し、基層の外周には弾性層が３５０μｍの厚みで設けられている。弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂表面層であるＰＦＡチューブが、例えば、３０μｍの厚みで設けられている。
【0021】
定着ベルト２０は、ベルト懸架部材としての加熱ローラ２２並びに定着ローラ２３によって張架されている。加熱ローラ２２と定着ローラ２３はそれぞれ装置の左右の側板（不図示）間に回転自由に軸受させて支持させてある。
加熱ローラ２２には、例えば、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラを用い、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２２ａを配置している。また、加熱ローラ２２は定着ベルト２０に張力を与えるテンションローラとしての機能も有している。
加熱ローラ２２には、例えば、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラを用い、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２２ａを配置している。また、加熱ローラ２２は定着ベルト２０に張力を与えるテンションローラとしての機能も有している。
【0022】
定着ローラ２３には、例えば、外径が２０ｍｍで、径が１８ｍｍである鉄合金製の芯金の周囲に、弾性層が設けられた弾性ローラを用いることができる。この定着ローラ２３は駆動ローラとして駆動源（モータ）Ｍから駆動ギア列（不図示）を介して駆動力が入力されて、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ２３に上記のような弾性ローラを用いることで、定着ローラ２３に入力された駆動力を定着ベルト２０へ良好に伝達することができるとともに、定着ベルト２０からの記録材の分離性を確保するための定着ニップを形成できる。弾性層は、例えば、シリコーンゴムを含むことができ、弾性層は、例えば、ＪＩＳ－Ａ硬度で、１５度の如き硬度と、例えば、０．８Ｗ／ｍ・Ｋの如き熱伝導性を有する。このような弾性層を備えることによって、ウォーミングアップタイムの短縮を図ることができる。
定着ベルト２０は、定着ローラ２３が回転駆動されると、定着ローラ２３のシリコーンゴム表面と定着ベルト２０の内面ポリイミド層との摩擦によって定着ローラ２３と共に回転する。
定着ベルト２０は、定着ローラ２３が回転駆動されると、定着ローラ２３のシリコーンゴム表面と定着ベルト２０の内面ポリイミド層との摩擦によって定着ローラ２３と共に回転する。
【0023】
加圧ベルト２１は、ベルト懸架部材としてのテンションローラ２５と加圧ローラ２６によって張架されている。テンションローラ２５と加圧ローラ２６はそれぞれ装置の左右の側板（不図示）間に回転自由に軸受させて支持させてある。
テンションローラ２５は、例えば、外径が２０ｍｍで、径が１６ｍｍである鉄合金製の芯金に、熱伝導率を小さくして加圧ベルト２１からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層を設けてある。
加圧ローラ２６は、例えば、外径が２０ｍｍで、内径が１６ｍｍである厚さ２ｍｍの鉄合金製とされた低摺動性の剛性ローラである。
テンションローラ２５は、例えば、外径が２０ｍｍで、径が１６ｍｍである鉄合金製の芯金に、熱伝導率を小さくして加圧ベルト２１からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層を設けてある。
加圧ローラ２６は、例えば、外径が２０ｍｍで、内径が１６ｍｍである厚さ２ｍｍの鉄合金製とされた低摺動性の剛性ローラである。
【0024】
ここで、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との間に画像加熱ニップとしての定着ニップＮを形成するために、加圧ローラ２６は、回転軸の左右両端側が加圧機構（不図示）により矢印Ｆの方向に所定の加圧力にて定着ローラ２３に向けて加圧されている。
【0025】
また、定着装置を大型化することなく幅広い定着ニップＮを得るために、加圧パッド（加圧部材）を採用している。すなわち、定着ベルト２０を加圧ベルト２１に向けて加圧（付勢）する第１の加圧パッドとしての定着パッド２４と、加圧ベルト２１を定着ベルト２０に向けて加圧（付勢）する第２の加圧パッドとしての加圧パッド２７である。定着パッド２４及び加圧パッド２７は装置の左右の側板間（不図示）に支持させて配設してある。加圧パッド２７は、加圧機構（不図示）により矢印Ｇの方向に所定の加圧力にて定着パッド２４に向けて加圧されている。
定着パッド２４と定着ベルト２０間には定着摺動シート２４ａを、加圧パッド２７と加圧ベルト２１の間には加圧摺動シート２７ａを介在させている。定着摺動シート２４ａ及び加圧摺動シート２７ａは、樹脂を含んでいる。本実施形態では、定着摺動シート２４ａと加圧摺動シート２７ａは、ポリイミド（ＰＩ）シートの表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を塗工し、周方向に周期的に複数個の凸部を形成している。凸部は、例えば、頂点が直径２００μｍ、高さ１０μｍの円柱状のエンボス形状がプレス加工によって付与されている。定着摺動シート２４ａの表面（摺動面）への塗工物としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の他に、ポリ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）、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）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）からなる群から選択される少なくとも一つが好ましく用いられる。定着摺動シート２４ａの定着ベルト２０の内周面に対向する側の面には、周方向に周期的に凸部を有している。そして、図６に例示するように、定着摺動シート２４ａの凸部の周方向の幅をＷとしたとき、Ｗは２０μｍ以上、３０００μｍ以下であることが好ましい。幅Ｗは、より好ましくは５０～１０００μｍであり、さらに好ましくは１００～５００μｍである。本実施形態では、定着摺動シート２４ａの凸部の形状は円柱形のエンボス形状としたが、凸部の形状はこの形状に限定されるものではない。凸部の形状としては、三角錐型で頂点が四角く平面になっているものや四角柱でもよい。また、「周期的」とは、所定の間隔で周方向に凸部が繰り返し形成されていることを意味し、凸部間の間隙の周方向の距離をＧとすると、上記Ｗ＋Ｇを一周期としてこれが周方向に繰り返している状態を示す。間隙Ｇとしては、１０～１０００μｍが好ましく、２０～５００μｍがより好ましく、１００～４００μｍが特に好ましい。
定着摺動シート２４ａには、潤滑剤を塗布することが好ましい。塗布する潤滑剤としては、具体的にはシリコーンオイルなどが挙げられる。
定着パッド２４と定着ベルト２０間には定着摺動シート２４ａを、加圧パッド２７と加圧ベルト２１の間には加圧摺動シート２７ａを介在させている。定着摺動シート２４ａ及び加圧摺動シート２７ａは、樹脂を含んでいる。本実施形態では、定着摺動シート２４ａと加圧摺動シート２７ａは、ポリイミド（ＰＩ）シートの表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を塗工し、周方向に周期的に複数個の凸部を形成している。凸部は、例えば、頂点が直径２００μｍ、高さ１０μｍの円柱状のエンボス形状がプレス加工によって付与されている。定着摺動シート２４ａの表面（摺動面）への塗工物としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の他に、ポリ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）、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）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）からなる群から選択される少なくとも一つが好ましく用いられる。定着摺動シート２４ａの定着ベルト２０の内周面に対向する側の面には、周方向に周期的に凸部を有している。そして、図６に例示するように、定着摺動シート２４ａの凸部の周方向の幅をＷとしたとき、Ｗは２０μｍ以上、３０００μｍ以下であることが好ましい。幅Ｗは、より好ましくは５０～１０００μｍであり、さらに好ましくは１００～５００μｍである。本実施形態では、定着摺動シート２４ａの凸部の形状は円柱形のエンボス形状としたが、凸部の形状はこの形状に限定されるものではない。凸部の形状としては、三角錐型で頂点が四角く平面になっているものや四角柱でもよい。また、「周期的」とは、所定の間隔で周方向に凸部が繰り返し形成されていることを意味し、凸部間の間隙の周方向の距離をＧとすると、上記Ｗ＋Ｇを一周期としてこれが周方向に繰り返している状態を示す。間隙Ｇとしては、１０～１０００μｍが好ましく、２０～５００μｍがより好ましく、１００～４００μｍが特に好ましい。
定着摺動シート２４ａには、潤滑剤を塗布することが好ましい。塗布する潤滑剤としては、具体的にはシリコーンオイルなどが挙げられる。
【0026】
定着ベルト２０の内周面のビッカース硬さをＨＶＡとし、定着摺動シート２４ａの該定着ベルト２０に対向する側の面のビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢである。このとき、ＨＶＡとＨＶＢとの差は、特には限定されないが、例えば、０より大きく３７．８２以下、特には、３．７８であることが好ましい。また、ビッカース硬さＨＶＡは、９．４５ＨＶ超、９４．５５ＨＶ以下、特には、３４．９８ＨＶ以上７７．３１ＨＶ以下であることが好ましい。さらに、ビッカース硬さＨＶＢは９．４５ＨＶ以上、５６．７３ＨＶ以下、特には、３３．０９ＨＶ以上５６．７３ＨＶ以下であることが好ましい。本開示において、ビッカース硬さは、マイクロビッカース硬度計を用いて、ＩＳＯ６５０７－１に準拠した方法で測定される値である。ビッカース硬度の測定の際の試験温度は、２３℃±５℃とする。また、ビッカース硬さは、例えば、測定対象物そのもの、具体的には、第１回転体の内周面、または、定着摺動シートの第１回転体の内周面に対向する側の面にダイヤモンド製のビッカース圧子を接触させる。そして、該ビッカース圧子を、それらの厚さ方向に押し込むことによって測定することができる。または、第１回転体及び／又は定着摺動シートから各々の全厚みを有する測定サンプルを切り出す。そして、得られた測定サンプルにおける第１回転体の内周面、または、定着摺動シートの第１回転体の内周面に対向する側の面に対応する面にダイヤモンド製のビッカース圧子を接触させ、該サンプルの厚さ方向に押し込むことによって測定してもよい。
【0027】
本開示の一態様に係る定着ベルトにおいては、内面摺動層に一定の粒子径の添加剤（フィラー）を添加することで定着ベルト２０の内周面に一定の粗さを付与している。添加剤の種類、粒子径、内面摺動層への添加方法については後述する。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａは０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下である。また、定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａは０．１５以上、０．２０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、図６に示すように、定着ベルト２０の内周面の凹凸の平均間隔をＲｓｍとしたとき、定着摺動シート２４ａの凸部の周方向の幅Ｗが、Ｒｓｍよりも大きい。なお、定着ベルト２０の内周面とは内面摺動層２０ｂの基層に対向する側とは反対側の表面を指す。また、凹凸の平均間隔Ｒｓｍとは凹部の周方向の幅を指す。これにより、定着摺動シート２４ａの凸部が内面摺動層の周方向の表面の凹部に入り込むことを防止することができ、定着摺動シート２４ａの凸部が定着ベルトの内周面の凹凸によって削られることを防止することができる。このとき、Ｒｓｍは、１０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。なお、算術平均粗さＲａ及び内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３で規定されているパラメータである。本開示における凹凸の平均間隔Ｒｓｍは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３における「粗さ曲線要素の平均長さ」に対応するものである。Ｒａ及びＲｓｍは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３の準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Ｒａ及びＲｓｍの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さは、日本産業規格（ＪＩＳ） Ｂ０６３３：２００１の表１及び表３に基づき決定すればよい。
さらに、図６に示すように、定着ベルト２０の内周面の凹凸の平均間隔をＲｓｍとしたとき、定着摺動シート２４ａの凸部の周方向の幅Ｗが、Ｒｓｍよりも大きい。なお、定着ベルト２０の内周面とは内面摺動層２０ｂの基層に対向する側とは反対側の表面を指す。また、凹凸の平均間隔Ｒｓｍとは凹部の周方向の幅を指す。これにより、定着摺動シート２４ａの凸部が内面摺動層の周方向の表面の凹部に入り込むことを防止することができ、定着摺動シート２４ａの凸部が定着ベルトの内周面の凹凸によって削られることを防止することができる。このとき、Ｒｓｍは、１０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。なお、算術平均粗さＲａ及び内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３で規定されているパラメータである。本開示における凹凸の平均間隔Ｒｓｍは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３における「粗さ曲線要素の平均長さ」に対応するものである。Ｒａ及びＲｓｍは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３の準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Ｒａ及びＲｓｍの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さは、日本産業規格（ＪＩＳ） Ｂ０６３３：２００１の表１及び表３に基づき決定すればよい。
【0028】
図６に示すように、定着摺動シート２４ａの凸部の高さをＴとし、定着ベルトの内周面の断面曲線における最大高さ粗さをＲｚとしたとき、Ｔ＞Ｒｚであることが好ましい。本開示の一態様に係る定着装置においては、例えば、Ｔ＝１０μｍ、Ｒｚ＝０．３μｍとすることが好ましい。
なお、ここでいう最大高さ粗さＲｚとは、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３で規定されているものである。Ｒｚの測定も、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３に準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Ｒｚの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さも、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６３３：２００１の表２に基づき決定すればよい。
なお、ここでいう最大高さ粗さＲｚとは、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３で規定されているものである。Ｒｚの測定も、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２０１３に準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Ｒｚの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さも、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６３３：２００１の表２に基づき決定すればよい。
【0029】
制御回路部１００は、少なくとも画像形成実行時にはモータＭを駆動する。これにより定着ローラ２３が回転駆動され、定着ベルト２０が定着ローラ２３と同じ方向に回転駆動される。定着ベルト２０の周速度は、記録材にループを形成するため画像形成部側から搬送されてくるシートＳの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。
加圧ベルト２１は、定着ベルト２０に従動して回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分をローラ対２３及び２６により定着ベルト２０と加圧ベルト２１を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。定着ニップ最下流の部分は定着ニップでの圧分布（記録材搬送方向）が最大となる部分である。
加圧ベルト２１は、定着ベルト２０に従動して回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分をローラ対２３及び２６により定着ベルト２０と加圧ベルト２１を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。定着ニップ最下流の部分は定着ニップでの圧分布（記録材搬送方向）が最大となる部分である。
【0030】
また、制御回路部１００は、電源回路１０１からハロゲンヒータ２２ａへ電力を供給する。これにより加熱ローラ２２が加熱される。そして、この加熱ローラ２２によって、回動する定着ベルト２０が加熱される。定着ベルト２０の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子ＴＨにより検知される。この温度検知素子ＴＨで検知される定着ベルト２０の温度に関する信号を制御回路部１００に入力する。制御回路部１００は温度検知素子ＴＨから入力する温度情報が所定の定着温度に維持されるように、電源回路１０１からハロゲンヒータ２２ａに対する供給電力を制御して、定着ベルト２０の温度を所定の定着温度に温調する。
【0031】
定着ベルト２０が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ベルト２０と加圧ベルト２１間の定着ニップＮに、未定着トナー画像Ｔを有する記録材Ｓが搬送される。記録材Ｓは、未定着トナー画像Ｔを担持した面を、定着ベルト２０側に向けて導入される。そして、記録材Ｓが定着ベルト２０の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト２０から熱が付与され、また、加圧力を受けて記録材Ｓの未定着トナー画像Ｔが記録材Ｓの表面に定着される。
定着ベルト２０内の定着ローラ２３がゴム層を有する弾性ローラであり、加圧ベルト２１内の加圧ローラ２６は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との定着ニップ出口では定着ローラ２３の変形が大きくなっている。その結果、定着ベルト２０も大きく変形し、トナー画像を担持した記録材Ｓは定着ベルト２０から自らのこしにより曲率分離される。
定着ベルト２０内の定着ローラ２３がゴム層を有する弾性ローラであり、加圧ベルト２１内の加圧ローラ２６は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との定着ニップ出口では定着ローラ２３の変形が大きくなっている。その結果、定着ベルト２０も大きく変形し、トナー画像を担持した記録材Ｓは定着ベルト２０から自らのこしにより曲率分離される。
【0032】
（３）定着ベルト及び加圧ベルト
図３は本実施形態で得られた定着ベルト２０の概略図である。２０ｃは円筒状基体、２０ｂは円筒状基体２０ｃの内周面に配された内面摺動層であり、接着剤層を介して配してある。２０ａは内面摺動層に配合された針状の形状異方性フィラー（添加剤）であり、定着ベルトの長手方向に沿って配してある。２０ｄは円筒状基体２０ｃの外周面を被覆したシリコーンゴム弾性層であり、プライマー層（不図示）を介して配してある。２０ｅはフッ素樹脂表面層としてのフッ素樹脂チューブであり、シリコーンゴム弾性層２０ｄ上にシリコーンゴム接着剤層（不図示）を介して配してある。定着ベルト２０と加圧ベルト２１は同じ構成であるため、加圧ベルトの構成についての説明は省略する。
図３は本実施形態で得られた定着ベルト２０の概略図である。２０ｃは円筒状基体、２０ｂは円筒状基体２０ｃの内周面に配された内面摺動層であり、接着剤層を介して配してある。２０ａは内面摺動層に配合された針状の形状異方性フィラー（添加剤）であり、定着ベルトの長手方向に沿って配してある。２０ｄは円筒状基体２０ｃの外周面を被覆したシリコーンゴム弾性層であり、プライマー層（不図示）を介して配してある。２０ｅはフッ素樹脂表面層としてのフッ素樹脂チューブであり、シリコーンゴム弾性層２０ｄ上にシリコーンゴム接着剤層（不図示）を介して配してある。定着ベルト２０と加圧ベルト２１は同じ構成であるため、加圧ベルトの構成についての説明は省略する。
【0033】
（４）円筒状基体
定着ベルトには耐熱性が要求される為、円筒状基体２０ｃは、耐熱、耐屈曲性に配慮されたものを用いることが好ましい。例えば、金属基体としては、特開２００２－２５８６４８号公報、ＷＯ０５／０５４９６０、特開２００５－１２０８２５号公報等のようにニッケル電鋳やステンレス鋼といった金属材料を用いることができる。
定着ベルトには耐熱性が要求される為、円筒状基体２０ｃは、耐熱、耐屈曲性に配慮されたものを用いることが好ましい。例えば、金属基体としては、特開２００２－２５８６４８号公報、ＷＯ０５／０５４９６０、特開２００５－１２０８２５号公報等のようにニッケル電鋳やステンレス鋼といった金属材料を用いることができる。
【0034】
（５）内面摺動層
内面摺動層２０ｂとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような高耐久性、高耐熱性を持つ樹脂を含むことが好ましい。特に、製造の容易さ、耐熱性、弾性率、強度等の面から、ポリイミドが好ましい。
また、摺動性能改善のため、内面摺動層２０ｂに凹凸を発生させることができるように、グラファイト、二硫化モリブデン、フッ素樹脂、などの粒子を添加剤として添加することが好ましい。製造の容易さ、耐熱性、潤滑性、などの面から、雲母が好ましい。
内面摺動層２０ｂとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような高耐久性、高耐熱性を持つ樹脂を含むことが好ましい。特に、製造の容易さ、耐熱性、弾性率、強度等の面から、ポリイミドが好ましい。
また、摺動性能改善のため、内面摺動層２０ｂに凹凸を発生させることができるように、グラファイト、二硫化モリブデン、フッ素樹脂、などの粒子を添加剤として添加することが好ましい。製造の容易さ、耐熱性、潤滑性、などの面から、雲母が好ましい。
【0035】
（５－１）ポリイミド前駆体溶液
内面摺動層２０ｂは芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を、円筒状基体２０ｃの内面に塗布、乾燥、加熱し、脱水閉環反応することより形成される。
芳香族テトラカルボン酸二無水物の代表例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７，－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、などが挙げられる。これら芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
芳香族ジアミンとしての代表例としては、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、パラフェニレンジアミン、ベンジジンなどが挙げられる。これら芳香族ジアミンは、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
前記の有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、フェノール、Ｏ－，Ｍ－，Ｐ－クレゾール、などが挙げられる。
内面摺動層２０ｂは芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を、円筒状基体２０ｃの内面に塗布、乾燥、加熱し、脱水閉環反応することより形成される。
芳香族テトラカルボン酸二無水物の代表例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７，－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、などが挙げられる。これら芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
芳香族ジアミンとしての代表例としては、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、パラフェニレンジアミン、ベンジジンなどが挙げられる。これら芳香族ジアミンは、単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
前記の有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、フェノール、Ｏ－，Ｍ－，Ｐ－クレゾール、などが挙げられる。
【0036】
（５－２）添加剤
添加剤（フィラーと称することもある）としては、内面摺動層に凹凸を発生させる目的から、粒子径を選定する必要がある。粒子径としては、８～２０μｍの内面摺動層膜厚に対してセルの発現の観点から４．５μｍ未満の粒径が好ましい。
さらに、定着ベルトの前記内面摺動層に添加される添加剤は、体積粒径Ｄ５０が１．０～３．５μｍであり、アスペクト比が１～５０であることが好ましい。なお、体積粒径Ｄ５０はレーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される。また、本開示において、アスペクト比とは、添加剤の長径と短径の比（長径／短径）である。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した１０００個以上の粉体について、各粒子の長径と短径を測定し、長径／短径を算出した後、算術平均することにより、アスペクト比を求めた。
内面摺動層に潤滑性を発生させる目的から、潤滑能を有する材質を選定する必要がある。また、摩耗性および、内面摺動層から脱離した場合に摺動関係部材の摩耗を誘発しないことも求められるため、適度な硬さを有する材質を選定する必要がある。これらの条件を考慮し、添加剤としては、４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト、二硫化モリブデン、雲母、などが好適である。
添加剤の量は、本開示の目的とする内面摺動層の凹凸の発生を満たす量であれば、特に限定されない。具体的には、ポリイミド前駆体溶液を１００部としたときに添加剤の量は１部であることが挙げられる。
添加剤（フィラーと称することもある）としては、内面摺動層に凹凸を発生させる目的から、粒子径を選定する必要がある。粒子径としては、８～２０μｍの内面摺動層膜厚に対してセルの発現の観点から４．５μｍ未満の粒径が好ましい。
さらに、定着ベルトの前記内面摺動層に添加される添加剤は、体積粒径Ｄ５０が１．０～３．５μｍであり、アスペクト比が１～５０であることが好ましい。なお、体積粒径Ｄ５０はレーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される。また、本開示において、アスペクト比とは、添加剤の長径と短径の比（長径／短径）である。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した１０００個以上の粉体について、各粒子の長径と短径を測定し、長径／短径を算出した後、算術平均することにより、アスペクト比を求めた。
内面摺動層に潤滑性を発生させる目的から、潤滑能を有する材質を選定する必要がある。また、摩耗性および、内面摺動層から脱離した場合に摺動関係部材の摩耗を誘発しないことも求められるため、適度な硬さを有する材質を選定する必要がある。これらの条件を考慮し、添加剤としては、４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト、二硫化モリブデン、雲母、などが好適である。
添加剤の量は、本開示の目的とする内面摺動層の凹凸の発生を満たす量であれば、特に限定されない。具体的には、ポリイミド前駆体溶液を１００部としたときに添加剤の量は１部であることが挙げられる。
【0037】
（５－３）内面摺動層の形成
塗工方法はリングコート法等の方法が可能である。図４はリングコート法の塗工装置の概略図である。基盤４１上に支柱２０１及び２０２が形成されている。塗工ヘッド４２は、支柱２０１上に塗工ヘッド４２が固定されており、塗工液供給装置が接続（不図示）されている。
支柱２０２には、円筒状基体２０ｃを保持するワークハンド４５がワーク移動装置５６に形成されている。支柱２０２上に設けられたモータによりワーク移動装置４６は、上下に移動することができ、ワーク移動装置４６に形成されたワークハンド４５もワーク移動装置４６の移動により上下に移動することができる。
塗工ヘッド４２の外周囲に円柱の軸と直行するスリット（不図示）が形成されており、該スリット部から均等に添加剤を配合したポリイミド前駆体溶液が供給される。そして、円筒状基体２０ｃを塗工ヘッド４２の外周に沿って移動させ、円筒状基体２０ｃの内面に塗工を行なう。この装置において、内面摺動層の厚みは塗布量によって決定し、クリアランス、ポリイミド前駆体溶液の供給速度、ワーク移動装置４６の移動速度を変更することで任意の塗布量（膜厚さ）を得ることができる。
塗工方法はリングコート法等の方法が可能である。図４はリングコート法の塗工装置の概略図である。基盤４１上に支柱２０１及び２０２が形成されている。塗工ヘッド４２は、支柱２０１上に塗工ヘッド４２が固定されており、塗工液供給装置が接続（不図示）されている。
支柱２０２には、円筒状基体２０ｃを保持するワークハンド４５がワーク移動装置５６に形成されている。支柱２０２上に設けられたモータによりワーク移動装置４６は、上下に移動することができ、ワーク移動装置４６に形成されたワークハンド４５もワーク移動装置４６の移動により上下に移動することができる。
塗工ヘッド４２の外周囲に円柱の軸と直行するスリット（不図示）が形成されており、該スリット部から均等に添加剤を配合したポリイミド前駆体溶液が供給される。そして、円筒状基体２０ｃを塗工ヘッド４２の外周に沿って移動させ、円筒状基体２０ｃの内面に塗工を行なう。この装置において、内面摺動層の厚みは塗布量によって決定し、クリアランス、ポリイミド前駆体溶液の供給速度、ワーク移動装置４６の移動速度を変更することで任意の塗布量（膜厚さ）を得ることができる。
【0038】
塗工後は、内面塗工された円筒状基体２０ｃを図５の加熱乾燥炉５０に入れて乾燥させる。加熱乾燥炉５０は１２０～２００℃に加熱された高温油を、油注入口５１から加熱筒５２に通して、油排出口５３から排出されることで、加熱乾燥炉５０内の温度を１００～１８０℃にする。そして、炉内に内面塗工された円筒状基体２０ｃを入れることでポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を揮発させる役割がある。ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を約９０容量％から約３０容量％未満まで減らすことで、ポリイミド前駆体溶液の粘度を上げ、円筒状基体２０ｃの内面からポリイミド前駆体溶液が流出することを防止する。加熱乾燥炉５０内でポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒が揮発されるため、乾燥炉内部に揮発した有機極性溶媒濃度が乾燥炉の上下で異なる。そこで、吸気口５４から内部に換気のために流す排気の風速を上げることで内部の有機極性溶媒を排気口５５から排気し、乾燥炉内の有機極性溶媒の蒸気濃度の上下差を減らす。
ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を約３０容量％未満に減らした後、円筒状基体２０ｃを例えば２００℃の熱風循環炉に３０ｍｉｎ放置乾燥する。その後、円筒状基体２０ｃの疲労強度を下げない温度範囲である２００℃～３００℃の熱風循環炉内に２０～１２０分放置焼成する。これにより、脱水閉環反応によりフィラーが分散したポリイミド樹脂の内面摺動層２０ｂを形成することができる。
ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を約３０容量％未満に減らした後、円筒状基体２０ｃを例えば２００℃の熱風循環炉に３０ｍｉｎ放置乾燥する。その後、円筒状基体２０ｃの疲労強度を下げない温度範囲である２００℃～３００℃の熱風循環炉内に２０～１２０分放置焼成する。これにより、脱水閉環反応によりフィラーが分散したポリイミド樹脂の内面摺動層２０ｂを形成することができる。
【0039】
（６）シリコーンゴム弾性層
シリコーンゴム弾性層２０ｄは、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層２０ｄの材料としては、加工が容易であり、高い寸法精度で加工でき、加熱硬化時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。また、後述するシリコーンゴム弾性層２０ｄに含有させるフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができることからも付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。
一般に、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。
ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基（アルケニル基）を有するオルガノポリシロキサン成分との反応によって架橋構造を形成する。
シリコーンゴム弾性層２０ｄは、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層２０ｄの材料としては、加工が容易であり、高い寸法精度で加工でき、加熱硬化時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。また、後述するシリコーンゴム弾性層２０ｄに含有させるフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができることからも付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。
一般に、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。
ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基（アルケニル基）を有するオルガノポリシロキサン成分との反応によって架橋構造を形成する。
【0040】
シリコーンゴム弾性層２０ｄは、定着ベルト２０の熱伝導性の向上、補強、耐熱性の向上等のためにフィラーを含んでいてもよい。
特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性である無機物、特に金属、金属化合物等が好ましい。
高熱伝導性のフィラーの具体例としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。
これらは単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、および分散性の観点から１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。また、形状は、球状、粉砕塊状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性の観点から球状のものが好ましい。
特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性である無機物、特に金属、金属化合物等が好ましい。
高熱伝導性のフィラーの具体例としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。
これらは単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、および分散性の観点から１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。また、形状は、球状、粉砕塊状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性の観点から球状のものが好ましい。
【0041】
定着ベルトの表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、シリコーンゴム弾性層の厚みは１００μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以上４００μｍ以下がより好ましい。
【0042】
（７）フッ素樹脂表面層
フッ素樹脂表面層としては、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）などの樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
フッ素樹脂離型層の厚みは、５０μｍ以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム弾性層の弾性を維持し、定着部材としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることができる。
本実施形態においては、押出成形で得られた厚み３０μｍのＰＦＡチューブを使用した。チューブ内面は、後述する接着剤との濡れ性を向上させるためアンモニア処理が施されている。
フッ素樹脂表面層としては、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）などの樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
フッ素樹脂離型層の厚みは、５０μｍ以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム弾性層の弾性を維持し、定着部材としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることができる。
本実施形態においては、押出成形で得られた厚み３０μｍのＰＦＡチューブを使用した。チューブ内面は、後述する接着剤との濡れ性を向上させるためアンモニア処理が施されている。
【0043】
シリコーンゴム弾性層２０ｄに、フッ素樹脂表面層としてのＰＦＡチューブ２０ｅを固定しているシリコーンゴム接着剤層（不図示）は、シリコーンゴム弾性層２０ｄの表面に塗工した付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化物からなっている。そして、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、アクリロキシ基、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）、エポキシ基、アルコキシシリル基等の官能基を有するシランに代表される自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを含む。
【0044】
電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断することで、本実施形態の定着部材としての定着ベルトを得ることができる。
【実施例0045】
以下、実施例及び比較例により本開示に係る定着装置について更に具体的に説明するが、本開示はこれらの例のみに限定されるものではない。また、「部」は「質量部」を示す。
（実施例１）
本実施例で用いる定着ベルトの作製方法について詳述する。
まず、添加剤について記載する。本実施例ではフィラーとして、ＭＫ－１００（商品名、片倉コープアグリ社）の雲母を使用した。ＭＫ－１００はアスペクト比が３０～５０であり、体積粒径はＤ５０が４．５μｍである。雲母の量は、ポリイミド前駆体溶液を１００部としたときに１部を添加した。前記ポリイミド前駆体溶液はユピア（登録商標）－ＳＴ（Ｕ－ワニス－Ｓ）（商品名、ＵＢＥ社製）を使用した。使用した前記ポリイミド前駆体溶液中の溶媒は、ＮＭＰである。ポリイミド前駆体溶液中で、雲母を３本ロールで分散させることにより塗工液を調製した。調製した塗工液を円筒状基体２０ｃの内面に塗工厚みが７７μｍとなるようにリングコート法で塗工した。このとき、クリアランスを１００μｍとし、ポリイミド前駆体溶液の供給速度を５ｍｍ／ｓとし、ワーク移動装置４６の移動速度を１００ｍｍ／ｓとした。円筒状基体２０ｃとしては、内径がΦ８０ｍｍであり、厚みが４０μｍであるニッケル電鋳品を使用した。
（実施例１）
本実施例で用いる定着ベルトの作製方法について詳述する。
まず、添加剤について記載する。本実施例ではフィラーとして、ＭＫ－１００（商品名、片倉コープアグリ社）の雲母を使用した。ＭＫ－１００はアスペクト比が３０～５０であり、体積粒径はＤ５０が４．５μｍである。雲母の量は、ポリイミド前駆体溶液を１００部としたときに１部を添加した。前記ポリイミド前駆体溶液はユピア（登録商標）－ＳＴ（Ｕ－ワニス－Ｓ）（商品名、ＵＢＥ社製）を使用した。使用した前記ポリイミド前駆体溶液中の溶媒は、ＮＭＰである。ポリイミド前駆体溶液中で、雲母を３本ロールで分散させることにより塗工液を調製した。調製した塗工液を円筒状基体２０ｃの内面に塗工厚みが７７μｍとなるようにリングコート法で塗工した。このとき、クリアランスを１００μｍとし、ポリイミド前駆体溶液の供給速度を５ｍｍ／ｓとし、ワーク移動装置４６の移動速度を１００ｍｍ／ｓとした。円筒状基体２０ｃとしては、内径がΦ８０ｍｍであり、厚みが４０μｍであるニッケル電鋳品を使用した。
【0046】
塗工後は、内面塗工された円筒状基体２０ｃを図５の加熱乾燥炉５０に入れて乾燥させる。加熱乾燥炉５０は乾燥炉内の高温油を１８０℃に設定した。この場合の乾燥炉内部の温度は１６０～１４０℃である。ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒であるＮＭＰを揮発させ、ポリイミド前駆体溶液に含まれるＮＭＰを約９０容量％から約３０容量％未満まで減らした。加熱乾燥炉５０内にＮＭＰが揮発されるため、乾燥炉内部に揮発したＮＭＰ濃度が乾燥炉の上下で異なる。吸気口５４から内部に換気のために流す排気の風速を上げることで内部のＮＭＰを排気口５５から排気し、乾燥炉内のＮＭＰの蒸気濃度の上下差を減らした。実施例１では加熱乾燥炉内部に流れる換気風速を１．０ｍ／ｓにし、３００秒乾燥させた。乾燥した円筒状基体２０ｃは２７０℃の熱風循環炉に６０ｍｉｎ焼成した。これにより、円筒状基体２０ｃの内面にフィラーが分散し、ポリイミドで形成された、厚さ１５μｍの内面摺動層２０ｂを形成した。
【0047】
円筒状基体２０ｃの表面にはヒドロシリル系のシリコーンプライマー（商品名：ＤＹ３９－０５１ Ａ／Ｂ、東レ・ダウコーニング社製）を塗工し、２００℃にて５分間加熱硬化した。その外周面に、３００μｍ厚の高熱伝導性フィラーとしてのアルミナを含む付加反応架橋型液状シリコーンゴムを塗工し、２００℃にて３０分間加熱硬化して、シリコーンゴム弾性層２０ｄを形成した。このとき、シリコーンゴム弾性層２０ｄの熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫであった。更にその外周面に、シリコーン接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ ＣＶ Ａ／Ｂ、東レ・ダウコーニング社製）を介してフッ素樹脂表面層２０ｅとして、２０μｍ厚のＰＦＡチューブを円筒状に押出成型した）を被覆し、２００℃にて２分間加熱硬化させた。ＰＦＡチューブは、フッ素樹脂ペレット「（商品名：テフロン（登録商標）ＰＦＡ９５９ＨＰＰｌｕｓ、三井・デュポンフロロケミカル社製）」を用いて、押出成形法によって成形したものである。
【0048】
図６に定着ベルト２０の内面摺動層２０ａと定着摺動シート２４ａの断面図を示す。
作製した定着ベルト２０は、表面粗さ計（商品名：ＳＥ－６００、小坂製作所、）を使用し、内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。定着ベルト２０の内面摺動層２０ａの表面粗さの最大高さ粗さＲｚは０．３ｍｍであり、定着摺動シート２４ａの凸部高さＴは１０μｍであった。また、定着ベルト２０の内面摺動層２０ａのビッカース硬さＨＶＡはマイクロビッカース硬度計（商品名：ＨＭＶ、島津製作所製）で測定され、６０．５１ＨＶであった。
作製した定着ベルト２０は、表面粗さ計（商品名：ＳＥ－６００、小坂製作所、）を使用し、内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。定着ベルト２０の内面摺動層２０ａの表面粗さの最大高さ粗さＲｚは０．３ｍｍであり、定着摺動シート２４ａの凸部高さＴは１０μｍであった。また、定着ベルト２０の内面摺動層２０ａのビッカース硬さＨＶＡはマイクロビッカース硬度計（商品名：ＨＭＶ、島津製作所製）で測定され、６０．５１ＨＶであった。
【0049】
定着摺動シート２４ａは、ポリイミド（ＰＩ）シートの表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（商品名：ＰＪ―ＢＮ９１０、三井・ケマーズフロロプロダクツ社製）を塗工した材料を用い、頂点が直径２００μｍ、高さ１０μｍの円柱状のエンボス形状をプレス加工によって付与した。つまり、図６における、定着摺動シート２４ａの凸部の周方向の幅Ｗは２００μｍであり、凸部高さＴは１０μｍであった。定着摺動シート２４ａの定着ベルト２０に対向する側の面のビッカース硬さＨＶＢは５６．７３ＨＶであった。定着摺動シート２４ａには潤滑剤（商品名：ＫＦ９６、信越化学社製）を塗布した。
【0050】
（実施例２）
実施例１で使用した雲母の添加量を０．７部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
実施例１で使用した雲母の添加量を０．７部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
【0051】
（実施例３）
実施例１で使用した雲母の添加量を１．３部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．２５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
実施例１で使用した雲母の添加量を１．３部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．２５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
【0052】
（実施例４）
実施例１で使用した雲母をジェットミルで粉砕することで体積粒形Ｄ５０を３．０μｍにし、添加量を１．５部にして、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１５０μｍであった。
実施例１で使用した雲母をジェットミルで粉砕することで体積粒形Ｄ５０を３．０μｍにし、添加量を１．５部にして、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１５０μｍであった。
【0053】
（実施例５）
実施例１の定着摺動シート２４ａのエンボス形状を直径２００μｍ、高さ０．２μｍの円柱状に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着摺動シート２４ａの凸部の高さＴは０．２μｍであった。
実施例１の定着摺動シート２４ａのエンボス形状を直径２００μｍ、高さ０．２μｍの円柱状に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着摺動シート２４ａの凸部の高さＴは０．２μｍであった。
【0054】
（比較例１）
実施例１で使用した雲母の添加量を０．３部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．０９μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
実施例１で使用した雲母の添加量を０．３部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．０９μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
【0055】
（比較例２）
実施例１で使用した雲母の添加量を１．５部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．２６μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
実施例１で使用した雲母の添加量を１．５部に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．２６μｍであり、内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１００μｍであった。
【0056】
（比較例３）
実施例１の定着摺動シート２４ａをエンボスシートではなくガラス製のクロスに変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。ガラス製のクロスは表面層にＰＴＦＥのコートをされている。ガラス製のクロスのビッカース硬さＨＶＢは１２２．９２ＨＶであった。
実施例１の定着摺動シート２４ａをエンボスシートではなくガラス製のクロスに変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。ガラス製のクロスは表面層にＰＴＦＥのコートをされている。ガラス製のクロスのビッカース硬さＨＶＢは１２２．９２ＨＶであった。
【0057】
（比較例４）
実施例１の定着摺動シート２４ａのエンボス形状を直径９０μｍの円柱状に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。つまり、図６における、定着摺動シートの凸部の周方向の幅Ｗは９０μｍであった。
実施例１の定着摺動シート２４ａのエンボス形状を直径９０μｍの円柱状に変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。つまり、図６における、定着摺動シートの凸部の周方向の幅Ｗは９０μｍであった。
【0058】
（比較例５）
実施例１で使用した雲母をアスペクト比が５０～１５０のものに変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは２００μｍであった。
実施例１で使用した雲母をアスペクト比が５０～１５０のものに変更し、定着ベルト２０を実施例１と同様の方法で作製した。定着ベルト２０の内周面の算術平均粗さＲａが０．１５μｍであり、粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍは２００μｍであった。
【0059】
実施例１～４と比較例１～５の定着ベルト２０を用いて、通紙試験による評価を行った。評価はＨ／Ｈ環境（温度３０℃、湿度８０％）で普通紙（坪量７０ｇ／ｍ２）をＡ３用紙を通紙し、定着ベルト２０の内周面の削れによる寿命を評価した。表１に実施例１～４と比較例１～５の定着装置での通紙耐久の結果を示す。寿命は下記のようにランクを付けた（Ｋ＝１０００とする）。
ランクＡ：７００Ｋ枚以上
ランクＢ：６００Ｋ枚以上７００Ｋ枚未満
ランクＣ：５００Ｋ枚以上６００Ｋ枚未満
ランクＤ：５００Ｋ枚未満
ランクＡ：７００Ｋ枚以上
ランクＢ：６００Ｋ枚以上７００Ｋ枚未満
ランクＣ：５００Ｋ枚以上６００Ｋ枚未満
ランクＤ：５００Ｋ枚未満
【0060】
【表1】
【0061】
実施例１～５では、定着摺動シート２４ａのエンボス形状の削れが抑制され、定着摺動シート２４ａと定着ベルト２０の内面摺動層２０ｂの潤滑剤の経時流出により、寿命に到達した。
比較例１では、内面摺動層２０ｂの粗さが小さく潤滑剤の保持力がなくなり、実施例よりも先に寿命を迎えた。
比較例２は、内面摺動層２０ｂの粗さが大きく内面摺動層２０ｂの削れ粉が発生し、潤滑剤と混ざることで潤滑剤の粘土上昇を加速させ、３００Ｋ枚で寿命を迎えた。
比較例３は、ガラス製の定着摺動シート２４ａにより内面摺動層２０ｂが急峻に削れてしまい、２００Ｋで寿命を迎えた。
比較例４は、定着摺動シート２４ａのエンボス部が内面摺動層２０ｂの粗面の凹に入ることで削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、６００Ｋで寿命を迎えた。
比較例５も比較例４と同様に、定着摺動シート２４ａのエンボス部が削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、６００Ｋで寿命を迎えた。
実施例では、寿命の律速となる定着摺動シート２４ａの削れと内面摺動層２０ｂの削れを抑制することが確認できた。
本実施例では、定着ベルト２０と定着摺動シート２４ａに限定したが、加圧ベルト２１と加圧摺動シート２７ａにも適用でき、本実施例の範囲に限定されない。
比較例１では、内面摺動層２０ｂの粗さが小さく潤滑剤の保持力がなくなり、実施例よりも先に寿命を迎えた。
比較例２は、内面摺動層２０ｂの粗さが大きく内面摺動層２０ｂの削れ粉が発生し、潤滑剤と混ざることで潤滑剤の粘土上昇を加速させ、３００Ｋ枚で寿命を迎えた。
比較例３は、ガラス製の定着摺動シート２４ａにより内面摺動層２０ｂが急峻に削れてしまい、２００Ｋで寿命を迎えた。
比較例４は、定着摺動シート２４ａのエンボス部が内面摺動層２０ｂの粗面の凹に入ることで削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、６００Ｋで寿命を迎えた。
比較例５も比較例４と同様に、定着摺動シート２４ａのエンボス部が削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、６００Ｋで寿命を迎えた。
実施例では、寿命の律速となる定着摺動シート２４ａの削れと内面摺動層２０ｂの削れを抑制することが確認できた。
本実施例では、定着ベルト２０と定着摺動シート２４ａに限定したが、加圧ベルト２１と加圧摺動シート２７ａにも適用でき、本実施例の範囲に限定されない。
【0062】
本開示には、以下の構成が含まれる。
［構成１］
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
［構成２］
前記定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、２０μｍ以上、３０００μｍ以下である、［構成１］に記載の定着装置。
［構成３］
前記平均間隔Ｒｓｍが、１０μｍ以上、１０００μｍ以下である［構成１］又は［構成２］に記載の定着装置。
［構成４］
前記ＨＶＡが、９．４５ＨＶ超、９４．５５ＨＶ以下であり、前記ＨＶＢが、９．４５ＨＶ以上、５６．７３ＨＶ以下である、［構成１］～［構成３］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成５］
前記定着摺動シートの該凸部の高さをＴとし、前記第１回転体の内周面の断面曲線における最大高さ粗さをＲｚとしたとき、Ｔ＞Ｒｚである、［構成１］～［構成４］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成６］
前記定着摺動シートは、前記第１回転体の内周面に対向する側の面を構成する層を有し、該層は、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・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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、及び、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも一つを含む、［構成１］～［構成５］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成７］
前記第１回転体の前記内面摺動層は、ポリアミドイミド及びポリイミドからなる群から選択される少なくとも一方を含む、［構成１］～［構成６］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成８］
前記定着摺動シートの前記第１回転体の内周面に対向する側の面に潤滑剤が塗布されてなる、［構成１］～［構成７］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成９］
前記第１回転体の前記内面摺動層に、体積粒径Ｄ５０が１．０～３．５μｍであり、アスペクト比が１～５０であるフィラーが添加されてなる、［構成１］～［構成８］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成１］
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第１回転体と、
表面層、及び基層を有する第２回転体と、
該第１回転体の内部に該第１回転体を該第２回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第１回転体との間に介在し、該第１回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第１回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをＨＶＡとし、該定着摺動シートの該第１の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをＨＶＢとしたとき、ＨＶＡ＞ＨＶＢであり、
該定着摺動シートは、該第１回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第１回転体の内周面の算術平均粗さＲａは、０．１０μｍ以上、０．２５μｍ以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、該第１回転体の内周面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍよりも大きいことを特徴とする定着装置。
［構成２］
前記定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Ｗが、２０μｍ以上、３０００μｍ以下である、［構成１］に記載の定着装置。
［構成３］
前記平均間隔Ｒｓｍが、１０μｍ以上、１０００μｍ以下である［構成１］又は［構成２］に記載の定着装置。
［構成４］
前記ＨＶＡが、９．４５ＨＶ超、９４．５５ＨＶ以下であり、前記ＨＶＢが、９．４５ＨＶ以上、５６．７３ＨＶ以下である、［構成１］～［構成３］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成５］
前記定着摺動シートの該凸部の高さをＴとし、前記第１回転体の内周面の断面曲線における最大高さ粗さをＲｚとしたとき、Ｔ＞Ｒｚである、［構成１］～［構成４］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成６］
前記定着摺動シートは、前記第１回転体の内周面に対向する側の面を構成する層を有し、該層は、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・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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、及び、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも一つを含む、［構成１］～［構成５］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成７］
前記第１回転体の前記内面摺動層は、ポリアミドイミド及びポリイミドからなる群から選択される少なくとも一方を含む、［構成１］～［構成６］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成８］
前記定着摺動シートの前記第１回転体の内周面に対向する側の面に潤滑剤が塗布されてなる、［構成１］～［構成７］のいずれか１項に記載の定着装置。
［構成９］
前記第１回転体の前記内面摺動層に、体積粒径Ｄ５０が１．０～３．５μｍであり、アスペクト比が１～５０であるフィラーが添加されてなる、［構成１］～［構成８］のいずれか１項に記載の定着装置。
【符号の説明】
【0063】
２０ 定着ベルト
２０ａ 添加剤
２０ｂ 内面摺動層
２０ｃ 円筒状基体
２０ｄ （シリコーンゴム）弾性層
２０ｅ （フッ素樹脂）表面層
２１ 加圧ベルト
２４ 定着パッド
２４ａ 定着摺動シート
２７ 加圧パッド
２７ａ 加圧摺動シート
２０ａ 添加剤
２０ｂ 内面摺動層
２０ｃ 円筒状基体
２０ｄ （シリコーンゴム）弾性層
２０ｅ （フッ素樹脂）表面層
２１ 加圧ベルト
２４ 定着パッド
２４ａ 定着摺動シート
２７ 加圧パッド
２７ａ 加圧摺動シート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
