(57)【要約】【課題】金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトにて、金属磨耗粉の発生をなくし、トルク上昇による画像不良の発生をなくした定着ベルト及び定着装置を提供する。【解決手段】金属層４１ａを含む複数の層で構成される無端状のベルト４０１であって、ベルトの幅方向両端面又は片面において、少なくとも金属層４１ａの端面に樹脂層４１ｅが付加されている。【選択図】図３
2012113175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
前記金属層の端面に付加する前記樹脂層がポリイミドであることを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
【請求項３】
前記金属層の内面を被覆する樹脂層を有し、前記金属層の端面に付加する前記樹脂層が前記金属層の内面に付加した前記樹脂層と同材質であることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着ベルト。
【請求項４】
内面が発熱体及び支持部材に摺擦しながら回転する定着ベルトと、
回転可能に支持され、前記定着ベルトに圧接している加圧部材と、を有し、
前記定着ベルトが所定の定着温度に加熱された状態において、前記定着ベルトと前記加圧部材との間に、未定着トナー画像を有するシート状の記録材が搬送されることで、未定着トナー画像が前記記録材上に定着される定着装置において、
前記定着ベルトの回転軸方向の移動を規制するため、前記定着ベルトの幅方向の端面に対向して固定され前記ベルト端面と接触する規制部材を有し、
前記定着ベルトは、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
複数のローラによって張架されて回転駆動される定着ベルトと、複数のローラによって張架されて回転自在とされた加圧ベルトと、を備え、
前記定着ベルトと前記加圧ベルトは、互いに圧接された定着ニップを形成しており、
前記定着ベルトが所定の定着温度に加熱された状態において、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとの間の前記定着ニップに、未定着トナー画像を有するシート状の記録材が搬送されることで、未定着トナー画像が前記記録材上に定着される定着装置において、
前記定着ベルト及び前記加圧ベルトの回転軸方向の移動を規制するため、前記定着ベルト及び前記加圧ベルトの幅方向の端面に対向して固定され前記ベルト端面と接触する規制部材を有し、
前記定着ベルト及び前記加圧ベルトは、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記金属層の端面に付加する前記樹脂層がポリイミドであることを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記金属層の内面を被覆する樹脂層を有し、前記金属層の端面に付加する前記樹脂層が前記金属層の内面に付加した前記樹脂層と同材質であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかの項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、例えばプリンタやファクシミリ、複写機またはこれらの機能を合わせ持つ複合機の画像形成装置に関する。特に、斯かる画像形成装置にて形成された未定着トナー画像を有するシート状の記録材を加熱加圧により定着するための定着ベルト及び定着ベルトを備えた定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真方式などの作像プロセスにより転写紙等のシート状記録材に画像情報に対応させてトナー画像を形成し、この未定着トナー画像を永久像として熱定着する定着装置が広く使われている。
【０００３】
斯かる定着装置には、熱ローラ対に記録材を挟持させて定着を行うものがある。これに対して、アウトプットの高速化或いは省エネルギー対応として、片方又は両方の加熱ローラをエンドレスベルトに置き換え、定着ニップを広げたものが製品化又は提案されている。
【０００４】
無端状のベルト、即ち、エンドレスベルトを使用した場合、ベルトを回転駆動させる方法として、複数のローラにエンドレスベルトを懸架し回転駆動させる方法がある。或いは、エンドレスベルトの内側にベルト走行を支持するガイド部材を当接させ、ガイド部材に対向する位置でベルト外側から加圧ローラを押付け、加圧ローラを回転駆動させることでベルトを従動回転させる方法がある。前者の方法では、ローラアライメントのずれやベルト内の周長差、テンションのアンバランスにより、エンドレスベルトは回転駆動に従い進行方向と直角の方向（即ち、ベルトの幅方向）に寄りを生じる。また、後者の方法でもまた、ベルト周長差、加圧ローラの当接圧のアンバランスにより、寄りを生じる。このため、寄りの発生に対して、ローラの端部にフランジなどの寄り規制部材を設けることにより対策を実施していた（特許文献１参照）。
【０００５】
図１１及び図１２により、寄り規制部材について説明する。
【０００６】
図１２は、定着装置の主断面図である。定着装置は、エンドレスベルト（以下、「定着ベルト」と呼ぶ。）４１を備えている。定着ベルト４１は、発熱体４０２、発熱体４０２を支持するとともに、定着ベルト４１の内面に接触しベルト走行を支持するガイド部材４０３を有しており、ガイド部材４０３は定着装置の枠体（不図示）に固定されている。加圧ローラ４０４は、発熱体４０２に向けて定着ベルト外側に加圧されている。加圧ローラ４０４を矢印Ａ１方向に回転することにより、定着ベルト４１は加圧ローラ４０４から力を受け矢印Ａ２方向に回転する。また、発熱体４０２及びガイド部材４０３のベルト４１に接触する面には適量の潤滑剤（不図示）が塗布してあり、定着ベルト４１と発熱体４０２及びガイド部材４０３の間の摺動抵抗を減らしている。定着ベルト４１の寄りは、寄り規制部材４３で規制する構成とされている。
【０００７】
図１１は、定着ベルト４１の両端部のうち、その片側の外観図を表している。寄り規制部材であるフランジ４３は、定着装置４の枠体４４に固定されている。定着ベルト４１に矢印Ｂ方向の寄り力が発生しているとすると、定着ベルト４１は常にフランジ４３に突き当たりながら回転している。よって、定着ベルト４１の端部にはその反力Ｔが常に働いていることになる。
【０００８】
このように、定着ベルト４１の幅方向の端面とフランジ４３が突き当たっているため、フランジ４３と定着ベルト４１の端面が摺擦する状態となっている。フランジ４３には、ステンレス、鉄などの金属、若しくはＰＰＳ、液晶ポリエステルなどの高硬度の耐熱樹脂を使用している。
【０００９】
図１３は、従来の定着ベルトの断面構成を示したものである。
【００１０】
定着ベルト４１は、基材である金属素管４１ａの内側に樹脂層４１ｃ、外側にゴム層４１ｂ、ゴム層の外側に離型性の表層４１ｄを付加したものである。弾性を有するゴム層４１ｂを設けることで記録材とベルトの密着性を上げ、確実にトナーを記録材に定着することを可能としている。金属素管４１ａには、くり返し屈曲に対する破断強度が高いニッケル材を使用している。
【００１１】
また、基材４１ａ、ゴム層４１ｂ、離型層４１ｄの複数層からなる定着ベルトにおいて、定着ベルト端部を離型層４１ｄと同材質の保護部材で被覆し、長期使用においても各層間の接着剥離が生じないよう改良した定着ベルトが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−５５４６９号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の定着装置を用いて定着ベルトの回転動作を行うと、定着ベルト４１を構成している金属素管４１ａの端面とフランジ４３が摺擦しているため、端部金属が削れて磨耗粉が発生する。磨耗粉は、図１３に示す矢印Ｅ方向に沿って定着ベルト４１の内面に入り込み、定着ベルト４１の内側に介在する潤滑剤Ｆに混じって、潤滑剤の粘度を上昇させる。特に、ニッケルの磨耗紛は磁性を帯びているため、粉体同士が磁気引力で凝集して粘性の高い凝集塊となり、この凝集塊が潤滑剤に入り込み潤滑剤の粘度が上昇した。
【００１４】
潤滑剤の粘度が上昇すると、定着ベルトと発熱体及びガイド部材との間の摩擦抵抗が上がるためベルトの回転トルクが上昇し、その結果、ベルトの回転速度が低下して記録材上のトナー画像が位置ずれを起こし、画像不良を発生させることがあった。また、ベルト回転速度が更に大きく低下すると、記録材を搬送できず紙詰りが発生した。
【００１５】
また、特許文献２に記載される定着ベルトは、基材である金属素管と保護部材の境界が露出している。このため、この定着ベルトを使用した場合は、加圧ローラから応力を受けて定着ベルト端部が変形した際に、金属素管と保護部材の変形量の微小差により、長期使用後に、境界の接着剥離が生じることがあった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトにて、金属磨耗粉の発生をなくし、トルク上昇による画像不良の発生をなくした定着ベルト及び定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は本発明に係る定着ベルト及び定着装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着ベルトが提供される。
【００１８】
本発明の第二の態様によれば、
内面が発熱体及び支持部材に摺擦しながら回転する定着ベルトと、
回転可能に支持され、前記定着ベルトに圧接している加圧部材と、を有し、
前記定着ベルトが所定の定着温度に加熱された状態において、前記定着ベルトと前記加圧部材との間に、未定着トナー画像を有するシート状の記録材が搬送されることで、未定着トナー画像が前記記録材上に定着される定着装置において、
前記定着ベルトの回転軸方向の移動を規制するため、前記定着ベルトの幅方向の端面に対向して固定され前記ベルト端面と接触する規制部材を有し、
前記定着ベルトは、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着装置が提供される。
【００１９】
本発明の第三の態様によれば、
複数のローラによって張架されて回転駆動される定着ベルトと、複数のローラによって張架されて回転自在とされた加圧ベルトと、を備え、
前記定着ベルトと前記加圧ベルトは、互いに圧接された定着ニップを形成しており、
前記定着ベルトが所定の定着温度に加熱された状態において、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとの間の前記定着ニップに、未定着トナー画像を有するシート状の記録材が搬送されることで、未定着トナー画像が前記記録材上に定着される定着装置において、
前記定着ベルト及び前記加圧ベルトの回転軸方向の移動を規制するため、前記定着ベルト及び前記加圧ベルトの幅方向の端面に対向して固定され前記ベルト端面と接触する規制部材を有し、
前記定着ベルト及び前記加圧ベルトは、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトであって、
前記ベルトの幅方向両方の端面又は一方の端面において、少なくとも金属層の端面に樹脂層が付加されていることを特徴とする定着装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、金属層を含む複数の層で構成される無端状のベルトにて、寄り規制部材とベルト金属層端部の摩擦による金属磨耗粉の発生をなくし、トルク上昇による画像不良の発生をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の定着ベルトを備えた定着装置が使用される画像形成装置の一例を示す概略模式図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る定着ベルトの一実施例を示す断面図である。
【図４】内面樹脂層塗布装置の概略図である。
【図５】ゴム塗工装置の概略図である。
【図６】ベルト端部樹脂膜形成を説明する概略図である。
【図７】本発明に係る定着ベルトの他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る定着ベルトの他の実施例を示す断面図である。
【図９】ベルト端部樹脂膜形成を説明する概略図である。
【図１０】本発明に係る定着装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】寄り規制部を示す外観図である。
【図１２】定着装置の要部の概略の模式図である。
【図１３】従来例の定着ベルトの断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る定着ベルト及び定着装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
実施例１
（１）画像形成装置
図１は、本発明に従う定着装置４を具備した画像形成装置１００の概略構成模式図である。本実施例における画像形成装置１００は、転写式電子写真プロセスを用いたカラーレーザー複写機である。
【００２４】
図１に示す画像形成装置１００は、リーダー部１の原稿台ガラス１１上に画像面を下向きにして原稿Ｇを載置セットしてプリンタをスタートさせる。これにより、移動走査光学系１２、縮小レンズ１３、ＣＣＤアレイ１４等からなる読取り機能部で原稿画像が光電読取り処理される。原稿画像情報は、光電変換され、Ａ／Ｄ変換された後メモリーへ転送される。読取り機能部は、カラー画像の色分解読取り機能を有している。最大原稿サイズはＬＤＲ、又はＡ３としている。画像形成部２は、シアントナー画像形成ユニットＰ１、マゼンタトナー画像形成ユニットＰ２、イエロートナー画像形成ユニットＰ３、ブラックトナー画像形成ユニットＰ４の４つの画像形成ユニットを有している。４つの画像形成ユニットＰ１〜Ｐ４は、略水平に配設した記録材搬送ベルト２８の上側に記録材搬送方向上流側から下流側に順次に配列にして配設してある。各画像形成ユニットＰ１〜Ｐ４は、像担持体としての電子写真感光ドラム２３、帯電器２４、現像器２５、クリーニング器２７等を有している。
【００２５】
レーザードライバにより制御されるレーザー発光部２１は、リーダー部１で読み取られた原稿画像の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光を発光する。そして、ポリゴンミラー２２の回転によって画像形成ユニットＰ１〜Ｐ４の感光ドラム２３の母線方向に走査させて、予め帯電器２４によって帯電させてある感光ドラム２３面に潜像を形成する。この潜像は、感光ドラム２３の周囲に設けた現像器２５によって現像される。カラー画像の場合は、像形成ユニットＰ１でシアントナー画像が、像形成ユニットＰ２でマゼンタトナー画像が、像形成ユニットＰ３でイエロートナー画像が、像形成ユニットＰ４でブラックトナー画像が形成される。
【００２６】
そして、給紙部３側から給紙されたシート状の記録材４０５がレジストローラ２９により所定の制御タイミングにて搬送ベルト２８に給送される。記録材４０５は、像形成ユニットＰ１〜Ｐ４を順次に搬送されて行く過程において転写帯電器２６により、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つのトナー画像を順次に多重転写され、カラートナー画像が合成形成される。
【００２７】
各画像形成ユニットＰ１〜Ｐ４において記録材４０５に対するトナー画像転写後に感光ドラム２３面に残留するトナーはクリーニング器２７によって除去される。
【００２８】
画像形成部２においてトナー画像を転写された記録材４０５は、搬送ベルト８によって定着装置４に導かれる。記録材４０５は、定着装置４にて、定着ベルト４０１と加圧ローラ４０４の圧接部である定着ニップ部Ｎを通過する際に熱及び圧力が印加されてトナー画像が記録材４０５に融着、即ち、定着される。定着処理を受けた記録材４０５は、排紙トレイ５に排紙される。
【００２９】
給紙部３は、画像形成部２の下方に上下２段に着脱可能に装着されている第１、第２の給紙カセット３１、３２、及び、大容量給紙デッキ３３、手差し給紙部３４の複数の給紙個所を有しており、選択した給紙個所から記録材４０５を一枚分離給送させることができる。
【００３０】
各給紙個所からの記録材４０５の一枚分離給送は、それぞれ次のようにしてなされる。
【００３１】
ピックアップローラ３５に連結されたソレノイド（不図示）は待機時にはＯＮして、ピックアップローラ３５は記録材面上から離間している。次に、記録材４０５を給送する時には、ソレノイドがＯＦＦし、ピックアップローラ３５は記録材面上に接する。そして、回転駆動を受けているピックアップローラ３５によって一枚目の記録材４０５の給送を行なう。ピックアップローラ３５の駆動は、搬送ローラ３６よりタイミングベルトを介して伝達される。
【００３２】
ピックアップされた記録材４０５は、搬送ローラ３６及びリタードローラ３７によって挟持搬送される。搬送ローラ３６は記録材搬送方向に回転駆動を受けており、リタードローラ３７はトルクリミッタ（不図示）を介して搬送方向とは逆方向に回転駆動されている。よって、一枚目の先端側は両ローラ３６、３７間に一枚しかないので、記録材とローラの摩擦力にトルクリミッタが負けてリタードローラ３７は搬送方向に回転する。次に、記録材４０５が重なった場合、両ローラ３６、３７の挟持部に達すると、１枚目と２枚目の記録材４０５の摩擦力はトルクリミッタに負けてリタードローラ３７は搬送方向に対して逆転するため、最上側の１枚のみが先行して分離給送される。仮に複数枚の記録材４０５をピックアップしてしまった場合でも同様な動作で最上側の１枚のみが先行して分離給送される。
【００３３】
以上の給紙動作により、積載された記録材４０５を一枚ずつ給送することを可能としている。
【００３４】
給紙部３の上記何れかの給紙個所３１、３２、３３、３４により給送された記録材４０５はレジストローラ２９で先端を一旦止められ、画像形成部２によって形成された画像に合わせて再び給送されて転写部にて画像の転写が行われる。レジストローラ２９の回転駆動は不図示のクラッチの連結により行われ、その制御は本体のコントローラにより制御されている。
【００３５】
（２）定着装置
図２は、本発明に係る定着装置の一実施例の略断面図である。図２において、定着装置４は、金属層と弾性層（ゴム層）を有する無端状のベルト、即ち、定着ベルト４０１を備えている。定着装置４は、更に、加熱手段であるセラミックの基板に発熱抵抗体が形成された発熱体（ヒータ）４０２、該発熱体４０２を支持すると共に該定着ベルト４０１の内面に接触し定着ベルト４０１の回転をガイドする樹脂製の支持部材４０３を有している。支持部材４０３は、耐熱性の液晶ポリエステル、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により成型されている。
【００３６】
定着ベルト４０１は、発熱体４０２や支持部材４０３の組立体に、内径に余裕を持たせた形で外嵌している。定着ベルト４０１は、内面が内部の発熱体４０２及び支持部材４０３に摺擦しながら回転するため、発熱体４０２及び支持部材４０３との間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため発熱体４０２及び支持部材４０３と定着ベルト４０１との間には耐熱性グリース等の潤滑剤（不図示）を少量介在させてある。
【００３７】
加圧部材としての加圧ローラ４０４は、回転可能に支持され、定着ベルト４０１の外面に接触しており、定着ベルト４０１を介し発熱体４０２に対して圧接している。加圧ローラ４０４は、不図示の駆動手段によって回転駆動させられており、定着ベルト４０１を駆動する駆動ローラとしての機能も兼ねている。該加圧ローラ４０４は、アルミ等の芯金４０４ａの上にシリコンゴムやフッ素ゴム等或いはシリコンゴムを発泡させるなどして成型された耐熱弾性層４０４ｂを設け、該ゴム層４０４ｂの外周に離型層としてフッ素樹脂等の層４０４ｃを設けてある。
【００３８】
定着ベルト４０１は、少なくとも画像定着時には加圧ローラ４０４の反時計まわり方向の回転により動力を受けて時計まわり方向に回転駆動される。即ち、定着ベルト４０１は、発熱体４０２の下面と摺動しながら所定の周速度、即ち未定着トナー画像４０６を担持した被加熱材である記録材４０５の搬送速度と略同一速度で回転駆動される。
【００３９】
そして、該定着ベルト４０１が回転駆動されている状態において、発熱体４０２と加圧ローラ４０４によって形成される圧接ニップ部４０７の定着ベルト４０１と加圧ローラ４０４との間に記録材４０５が導入される。そして、該記録材４０５を定着ベルト４０１の外周面に密着してベルトと一緒の重なり状態で該圧接ニップ部４０７を通過させ、発熱体４０２で発生した熱が定着ベルト４０１を介して記録材４０５に付与される。それと共に圧力が加わることによって記録材上の未定着トナー画像４０６が加熱溶融定着される。即ち、定着装置４は前記ニップ部４０７でトナー画像４０６を担持する記録材４０５を挟持搬送しつつ加熱定着する。定着処理された記録材４０５は圧接ニップ部４０７を通過後定着ベルト４０１から分離して装置外に排出される。
【００４０】
定着ベルト４０１の内面は、熱を効率よくトナー画像４０６に伝熱するために、発熱体４０２の表面と摺擦しつつ回転駆動している。定着ベルト４０１の内面が金属層の場合、発熱体４０２と定着ベルト４０１内面の摩擦磨耗により、定着ベルト内面部の金属磨耗粉が生じる。この金属磨耗粉が潤滑剤と混ざって粘度上昇を起こし、定着ベルトの回転トルクの上昇に伴う画像不良を発生させることがあった。これを防止するために定着ベルト４０１の内面は、金属層全面に摺動層として樹脂層を付加するといった対策が採られている。
【００４１】
また、定着ベルト４０１は、ベルト内の周長差により、回転駆動に従い進行方向と直角の方向、即ち、ベルトの幅方向に寄りを生じる。ベルト４０１は、ベルトの端面に対向配置（近接又は接触配置）された点線で示す寄り規制部材、即ち、フランジ４３により、寄り規制が行われている。
【００４２】
次に、本実施例における定着ベルト４０１の構成を、図３（ベルト部は断面）を参照して説明する。
【００４３】
定着ベルト４０１は、ニッケルからなる金属素管（金属層）４１ａの内側にポリイミド（ＰＩ）の樹脂層４１ｃ、外側にシリコンゴムの弾性層４１ｂ、ゴム層の外側にフッ素樹脂の離型層４１ｄを付加したものである。なお、金属素管（金属層）４１ａとしては、他に、ＳＵＳなどを、樹脂層４１ｃとしては、他に、ポリアミド、ポリアミドイミドなどを、弾性層４１ｂとしては、他に、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどを使用し得る。
【００４４】
金属層４１ａの外側にゴム層４１ｂを設けることで記録材４０５及びトナー画像の凹凸に対してベルトの密着性を上げ、確実にトナーを記録材に定着することを可能としている。また、金属層４１ａの内側を摺動層として樹脂層４１ｃで被覆することで、金属層４１ａが直接に発熱体４０２やベルトガイド（支持部材）４０３と接触し、金属層４１ａと発熱体４０２の摩擦により金属層４１ａが磨耗して磨耗紛が発生するのを防いでいる。
【００４５】
本発明においては、樹脂層４１ｅが定着ベルト４０１の端部一周に渡り覆うように成形されて付加されている。また、内周面及び外周面の端部付近にも樹脂層４１ｅが回り込むように覆うことで樹脂層４１ｅと定着ベルトの接着力を高めている。これにより、基材である金属層４１ａが直接フランジ４３に突き当たらないように保護すると共に、定着ベルト４０１の長期回転後も、樹脂層４１ｅが剥離しないようにしている。
【００４６】
樹脂層４１ｅは、上記樹脂層４１ｃと同様に、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどを使用することができ、樹脂層４１ｃと同一の樹脂材が使用される。特に、ポリイミドを好適に使用し得る。
【００４７】
樹脂層４１ｅの場合もフランジ４３と摺擦することで樹脂磨耗紛の発生は免れない。しかし、樹脂磨耗紛はニッケル磨耗紛と異なり磁性を持たないため、磨耗紛同士が凝集せず磨耗紛自体の流動性が高いため潤滑剤に混じっても、潤滑剤の粘度はほぼ一定に維持される。ベルト端部に別材料を付加するのではなく内層と同材質の材料で被覆するので、端部樹脂層４１ｅと内層４１ｃの結合力が高く、金属層端面を露出させることが無く、確実に金属端部を保護することができる。また、同一の樹脂材を使用しているため、安価なコストで効果が得られる。
【００４８】
以上、片側のみについて説明したが、反対側も同じ構成としている。もし、定着ベルト４０１の寄り方向を手前側か奥側のどちらか一方に制御している場合は、ベルト端部のうちフランジ４３に突き当たる側のみに本発明を適用しても良い。
【００４９】
つまり、樹脂層４１ｅは、定着ベルトの幅方向両方の端面に設けても良く、場合によっては、一方の端面にのみ設けても良い。
【００５０】
次に、定着ベルトを試作して本発明の検討を行った結果を説明する。
【００５１】
金属素管４１ａとして、電鋳法で製作した直径６０ｍｍ、厚み７０μｍ、全長４５０ｍｍのニッケル円筒管を用いた。シリコンゴム層４１ｂとしては２液ＬＴＶシリコンゴム（信越化学製）、内層の樹脂層４１ｃとしてＰＩワニス（宇部興産製）、フッ素樹脂表層４１ｄとしてＰＦＡチューブ（クラボウ製）を用いた。
【００５２】
次に、図４〜図６により、定着ベルト４０１の成形工程を示す。
【００５３】
（ｓｔｅｐ１）
図４に示すように、金属素管４１ａをベルトの回転軸方向が鉛直方向となるように保持しつつ、ベルトの内面上端部に円盤状のノズル２００を配置する。円盤状のノズル２００の外円周上に供給管２０１を通してＰＩワニスを塗出させると共に、金属素管４１ａを上に移動させ、金属素管４１ａ内面にＰＩワニスの薄膜を形成する。形成されたＰＩワニス薄膜を１４０℃３０分で乾燥し、２００℃３０分、２５０℃３０分でＰＩを硬化させて金属素管４１ａ内面に、内層の樹脂層４１ｃとして厚さ１５μｍのＰＩ薄膜を形成した。
【００５４】
（ｓｔｅｐ２）
前記の内面にＰＩ薄膜を形成した金属素管４１ａと２液ＬＴＶシリコンゴムを接着させるために、金属素管４１ａの外面に２液性ゴム系プライマー（信越化学製）を塗布し１５０℃  ３分間乾燥させた（図示せず）。
【００５５】
（ｓｔｅｐ３）
前記のＰＩ薄膜にプライマー処理を施した金属素管４１ａへのＬＴＶシリコンゴムの成型を実施し、一次加硫は、１６５℃  ２０分、２次加硫は、２００℃  ４時間にて加硫を行った。
【００５６】
ここで、シリコンゴムの成型方法について説明する。図５に示すように、上記の金属素管４１ａを鉛直方向に保持し、円筒体の内壁に液の塗出口を施したリングノズル２０２を、金属素管４１ａの外周面を取り囲むように配置する。そして、塗工したい領域のみにゴム供給管２０３を介して上記２液ＬＴＶゴムを吐出することにより、厚さ４００μｍのシリコンゴム層４１ｂの薄膜を形成した。
【００５７】
（ｓｔｅｐ４）
前記のシリコンゴム層４１ｂの形成された金属素管４１ａに２液性ゴム系接着剤（信越化学製）を塗布した。その後、フッ素樹脂の離型層４１ｄとして直径５８．０ｍｍ、厚み４０μｍの熱収縮ＰＦＡチューブを被覆し、更に１６５℃  ２０分間接着剤を加熱硬化させた（図示せず）。
【００５８】
（ｓｔｅｐ５）
得られたＰＦＡチューブを被覆したエンドレスベルトの両端を切断、端部研磨をして、金属素管４１ａの内層にＰＩ樹脂層４１ｃ、外層にシリコンゴム層４１ｂ、ゴム層４１ｂの外側にフッ素樹脂表層４１ｄを付加したベルト体４０１Ａを得た。
【００５９】
（ｓｔｅｐ６）
図６に示すように、得られたベルト体の一方を、ベルト１周に渡り、端面からベルト軸方向に３ｍｍまでＰＩワニス液中に浸し、ベルト体軸方向に１０ｍｍ／ｓの速さでＰＩワニス液中から引き出すことで、端部にＰＩワニス薄膜を形成した。これを、１４０℃  ３０分で乾燥し、２００℃３０分、２５０℃３０分でＰＩを硬化させてベルト体端部に樹脂層４１ｅとしてＰＩの樹脂膜を形成した。樹脂膜４１ｅの厚さ（ｔ）は、本実施例では、２０μｍであった。
【００６０】
このようにして、図３に示す構成の定着ベルト４０１を得た。
【００６１】
（ｓｔｅｐ７）
もう一方の端部も、（ｓｔｅｐ６）と同様の方法にて端部にＰＩの樹脂膜を形成した。
【００６２】
従来例として、図１３に示す定着ベルト４１と、本発明の実施例として、図３に示す、樹脂層４１ｅを付加した定着ベルト４０１を用いて実験を行った。
【００６３】
図１の画像形成装置（キヤノン製複写機）に、図１３の定着ベルト４１を組み込み、１００Ｋ枚コピー出力したところ、ベルトのトルクアップにより、トナー画像ずれの画像異常が起こった。
【００６４】
同様に、図１の画像形成装置に、本実施例の定着ベルト４０１を組み込み、６００Ｋ枚コピー出力したが、ベルト端部において金属層端部の露出や金属磨耗紛は発生せず、また、ベルトのトルクアップは無く、画像に異常は見られなかった。
【００６５】
実施例２
次に、本発明の第二の実施例における定着ベルト４１０の構成を、図７（ベルト部は断面）を参照して説明する。
【００６６】
図７に示すベルト４１０は、ベルト端面にのみベルト一周に渡り樹脂層４１ｅが付加されている。図７に示すベルト４１０は、実施例１の（ｓｔｅｐ６）と（ｓｔｅｐ７）の工程の前に端部外周面及び内周面にマスキングテープをつけて、乾燥前にマスキングテープは剥がすことにより製造できる。樹脂膜４１ｅの厚さ（ｔ）は、本実施例では、２０μｍであった。
【００６７】
樹脂層４１ｅの内、ベルトの表面側及び、裏面側の部分をなくすことにより、特に、変形量が高い小径の定着ベルトの場合には、ベルト回転時の定着ニップ４０７において、ベルトにかかる応力に対し、柔軟に変形し易くなる。また、耐久性能が向上する効果がある。
【００６８】
本実施例の、図７に示す樹脂層４１ｅを付加した定着ベルト４１０を用いて実験を行った。
【００６９】
図１の画像形成装置に上記定着ベルト４１０を組み込み、８００枚コピー出力したが、画像に異常は見られなかった。
【００７０】
実施例３
次に、本発明の第三の実施例における定着ベルト４２０の構成を、図８（ベルト部は断面）を参照して説明する。
【００７１】
図８に示すベルトは、ベルト４２０の金属層４１ａと内層４１ｃの端面にのみベルト一周に渡り樹脂層４１ｅが付加されている。図８に示すベルト４２０は、実施例１の（ｓｔｅｐ６）の工程を、図９に示す工程に変えることで製造できる。
【００７２】
図９においては、ベルトが矢印の示す方向に回転しており、金属層端面に向けて固定されたディスペンサー３００のノズル部３０１よりＰＩワニス液をベルト一周にわたりリング状に塗布する。金属層端面上に塗布されたリング状のＰＩワニス液を実施例１の（ｓｔｅｐ６）の工程と同じ条件にて乾燥、硬化させる。樹脂膜４１ｅの厚さ（ｔ）は、本実施例では、２０μｍであった。
【００７３】
本実施例によると、端部保護用の樹脂の使用量を減らし製造コストを下げるとともに、フランジとベルト端部の接触面積を減らすことでフランジとベルトの摩擦抵抗を減らし、ベルトトルクをさらに軽減する効果がある。
【００７４】
本実施例の、図８に示す樹脂層４１ｅを付加した定着ベルト４２０を用いて、実験を行った。
【００７５】
図１の装置に上記定着ベルト４２０を組み込み、８００Ｋ枚コピー出力したが、画像に異常は見られなかった。
【００７６】
なお、上記実施例１、２、３では、定着ベルト４０１、４１０、４２０として、金属層４１ａにゴム層４１ｂ及び内層４１ｃを付加したものを用いたが、これ以外にも、定着ベルトとして、ゴム層を含まないベルトであっても良い。ゴム層が無いベルトは、モノクロ複写機のように、定着すべきトナー画像が単色で、ゴム層が無くても記録材と定着ベルトの密着性が確保できる場合に用いる。
【００７７】
図１０は、本発明が適用可能な他の定着装置４０の断面図である。図に示すように、定着装置４０は、定着ベルト（定着手段）２００と、加圧ベルト（加圧手段）２０１とを備えている。定着ベルト２００と加圧ベルト２０１は、上記各実施例で説明した本発明に従って構成されたベルトと同じ構成とされる。
【００７８】
定着ベルト２００は、複数のローラ、本実施例では、加熱ローラ２０２及び定着ローラ２０３によって張架されており、加熱ローラ２０２は、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２０２ａを配置し、テンションローラとしての機能も有している。定着ベルト２００は加熱ローラ２０２により矢印Ｘ方向に回転駆動される。
【００７９】
また、加圧ベルト２０１は、複数のローラ、本実施例では、テンションローラ２０５と加圧ローラ２０６によって張架されており、矢印Ｙ回転方向に回転自在とされる。
【００８０】
加圧ローラ２０６は、定着ローラ２０３に向けて加圧されており、定着ベルト２００と加圧ベルト２０１を介して、ローラニップ面を形成している。
【００８１】
更に、定着パッド２０４と加圧パッド２０７は互いに圧接され、上記ローラニップ面からパッド圧接部にわたり広い定着ニップＮを形成している。定着パッド２０７が定着ベルト２００に接触する面には潤滑材としてグリスを塗布してある。同様に加圧パッド２０７が加圧ベルト２０１に接触する面にもグリスが塗布してある。
【００８２】
定着ベルト２００が所定の定着温度に加熱された状態において、定着ベルト２００と加圧ベルト２０１間の定着ニップＮに、未定着トナー画像４０６を有する記録材４０５が搬送されることで、未定着トナー画像４０６が記録材４０５上に定着される。
【００８３】
定着ベルト２００及び加圧ベルト２０１の寄り規制を行うため、フランジ４３ａを設けてあり、両ベルト端部はフランジ４３ａに突き当る構成になっている。
【００８４】
一方、定着ベルト２００及び加圧ベルト２０１は、例えば図３に示すと同様にニッケル金属層４１ａの内側に樹脂層４１ｃを設け、外側にゴム層４１ｂと離型層（フッ素樹脂層）４１ｄを設けたベルトを採用している。
【００８５】
上記定着装置４０において、フランジ４３ａと両ベルト端部が摩擦することにより生じたニッケル磨耗粉がベルト内側に入り込むとグリスと混ざることでグリスの潤滑性能が低下しトルクアップを生じることがあった。しかしながら、ベルト端部の金属層端面にベルト一周に渡り樹脂層４１ｅを付加することで磨耗粉の発生を抑え、トルクアップを防止することができた。
【００８６】
以上のように、樹脂層４１ｅを付加して金属層端部を保護することにより、金属層端部とフランジの磨耗による金属磨耗粉の発生を抑え、磨耗粉が原因で生ずるベルト回転トルクアップや画像位置ズレを無くし、耐久性が向上した定着ベルトを提供することができた。
【符号の説明】
【００８７】
４、４０                  定着装置
４１ａ                    金属素管（金属層）
４１ｂ                    弾性層
４１ｃ                    樹脂層（内層）
４１ｄ                    離型層
４１ｅ                    樹脂層（金属素管端面保護）
４３、４３ａ              フランジ（寄り規制部材）
２００                    定着ベルト
２０１                    加圧ベルト
２０２                    加熱ローラ
２０２ａ                  加熱手段
２０３                    定着ローラ
２０４                    定着パッド
２０５                    テンションローラ
２０６                    加圧ローラ
２０７                    加圧パッド
４０１、４１０、４２０    定着ベルト
４０２                    発熱原
４０４                    加圧部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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