(57)【要約】【課題】可撓性の無端ベルト端面の変形量を低減して端面の変形歪みによる基材の疲労破壊を防止できるベルト加熱駆動装置を提供する。【解決手段】定着ベルト２１の両端部に、定着ベルト２１の中央部外周側よりも外側へ膨出する形状のバルジ部分４５を、定着ベルト２１の基材を加工して形成する。外周側への変形はバルジ加工等の加工方法などが用いられ、外周側へ膨らませることによって端部の断面２次モーメントを高める。バルジ部分４５の変形形状は、曲線を連続的に繋いだ形状とするのがよい。このような形状として定着ベルト２１の端面の断面２次モーメントを上げることにより変形量が下がり、応力集中しやすい端面の疲労耐久性を上げ、そのことにより定着ベルト２１の寿命低下を防止できる。また、定着ベルト２１の曲率を高めることによって記録媒体を曲率分離させる効果を低下させないで済む。【選択図】図１０
2013186353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の無端ベルトと、該無端ベルトを加熱する加熱源と、前記無端ベルトとともにニップを形成する加圧ローラと、前記無端ベルト内部で前記加圧ローラと対向して前記ニップを形成するニップ形成部材と、該ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記無端ベルトを両端で支持する支持部材と、前記無端ベルトの表面温度を検出する温度検出手段と、前記加熱源を制御する制御手段を具備し、前記加圧ローラの回転力により前記無端ベルトを連れ回りさせるベルト加熱駆動装置において、
前記可撓性の無端ベルトは、該無端ベルトの軸方向中央部に対して端部の断面２次モーメントが高い構成を有するものとしたことを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項２】
請求項１の加熱駆動装置において、前記無端ベルトは、該無端ベルトの基材を変形加工することによって該無端ベルトの軸方向端部の断面２次モーメントを高めたものであることを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２のベルト加熱駆動装置において、前記無端ベルトの端面は該無端ベルトの基材の厚みよりも広い平面を備えたことを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかのベルト加熱駆動装置において、前記無端ベルトの外周面に、弾性層、離型層を備え、該無端ベルトの端面はスラスト方向の外側に向くような平面部を備えたことを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかのベルト加熱駆動装置において、前記無端ベルトは、円周方向径が中央部より端面が大きく、円周方向外側に広がり、断面２次モーメントを高めてあることを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかのベルト加熱駆動装置において、前記端面の２次断面モーメントを高めた部分の幅方向をＷ、周方向径寸法をＨとしたとき、Ｗ＞Ｈとし、漸次的に形状を変化させてなることを特徴とするベルト加熱駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかのベルト加熱駆動装置を用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７のベルト加熱駆動装置を用いた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、ベルト加熱駆動装置と、これを用いて紙等の記録媒体に画像を定着する定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置に用いられる定着装置として、記録媒体上のトナーを定着させる定着領域の昇温速度の向上などを目的として、加圧回転体に対向するように配置した押圧部材を加圧回転体に対して押圧することにより押圧領域を形成し、押圧領域において狭まれて回転する薄肉の無端ベルトと加圧回転体の間に定着領域を形成することが行われている。
【０００３】
このようなベルト定着方式（例えば特許文献１参照）において、熱源体である加熱ヒータを有する加熱ローラと表層にゴム層が設けられた定着ローラを内蔵した定着ベルト（定着体）と、定着ベルトに当接する加圧ローラ（加圧体）で定着回転体を構成する。定着装置に到達したトナー転写済みの記録紙は、定着ベルトと加圧ローラのニップに入り、記録紙が定着ニップを通過する過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧され、記録紙に定着する。
【０００４】
上述のような画像形成装置に用いられる定着装置においては、回転体の内面に摺接する固定部材を有している定着装置がある。具体的にはフィルム加熱方式（例えば特許文献２参照）、加圧ベルト方式（例えば特許文献３参照）が挙げられる。
【０００５】
具体的には、回転体の内面に摺接する固定部材を有している定着装置においては、以下の課題がある。
【０００６】
フィルム加熱方式（特許文献２参照）では、一般に発熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム）を挟ませて定着ニップ部を形成し、定着ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して、フィルムと一緒に挟んで搬送させることで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱がフィルムを介して被記録材に与えられ、また、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させる。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。
【０００７】
また特許文献３に示される加圧ベルト方式では、表面が弾性変形する回転可能な加熱定着ロールと、加熱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、エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置されて、エンドレスベルトを加熱定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと加熱定着ロールとの間に記録紙が通過させられるベルトニップを設けると共に、加熱定着ロールの表面を弾性変形させる加圧パッドとを具備してなるベルトニップ方式の画像定着装置を提案している。この定着方式によれば、下のロールを定着ベルトにし、被記録材である用紙とロールの接触面積を広げることで熱伝導効率を大幅に向上させ、エネルギー消費を抑制すると同時に小型化を実現することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２の定着装置の課題としては、耐久性の問題と、ベルト温度安定性の問題がある。すなわち、熱源であるセラミックヒータとベルト内面の摺動による耐摩耗性が不十分であり、長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れて摩擦抵抗が増大し、ベルトの走行が不安定になる、もしくは、定着装置の駆動トルクが増大する等の現象が生じる（以下、課題１と記載する）。
その結果、画像を形成する転写紙のスリップが生じ画像のずれが生じたり、駆動ギヤに係る応力が増大してギヤの破損を引き起こしたりするという、不具合が発生する。また、フィルム加熱方式の定着装置では、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため、回転するベルトがニップ入口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、定着不良が出やすい（特に高速回転を行うと）という問題がある（以下、課題２と記載する）。
一方、ベルト内面と固定部材の摺動性の問題を改善する手段として、特許文献４では、圧力パッドの表層に低摩擦シート（シート状摺動材）としてＰＴＦＥを含浸させたガラス繊維シート（ＰＴＦＥ含浸ガラスクロス）を用いる方法が開示されている。この方法によれば、摺動性が向上することが示されている。しかし、加圧ベルト方式の定着装置（例えば特許文献３参照）では、定着ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップにかかる時間が長いという問題がある（以下、課題３と記載する）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような課題１〜３を解決することを目的として、例えば特許文献５に開示されている定着装置では、安価でウォームアップが速く、パイプ状の金属部材（以下、金属パイプという）が熱を拡散し、ベルト全体に均質な熱を与えることによりベルト全体の温度が安定する定着装置を実現することが可能とされている。
【００１０】
しかしながら、定着ベルトを薄膜金属を使用すると熱伝導率が高いため定着ベルト内の温度均一にでき、良好な定着画像を得られるだけでなく、昇温時間も短縮することができる反面、定着ベルト走行時の屈曲繰り返しによって金属疲労を起こしやすく、定着ベルトの寿命低下を招く恐れがあった。特に円筒状定着ベルトの両端部においては応力集中しやすく破断の基点となりやすかった。
【００１１】
そこで本発明はこのような従来の諸問題を解決可能なベルト加熱駆動装置と、これを用いた定着装置、画像形成装置と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】
【００１２】
本発明のベルト加熱駆動装置は、可撓性の無端ベルトと、該無端ベルトを加熱する加熱源と、前記無端ベルトとともにニップを形成する加圧ローラと、前記無端ベルト内部で前記加圧ローラと対向して前記ニップを形成するニップ形成部材と、該ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記無端ベルトを両端で支持する支持部材と、前記無端ベルトの表面温度を検出する温度検出手段と、前記加熱源を制御する制御手段を具備し、前記加圧ローラの回転力により前記無端ベルトを連れ回りさせるベルト加熱駆動装置において、前記可撓性の無端ベルトは、該無端ベルトの軸方向中央部に対して端部の断面２次モーメントが高い構成を有するものとしたことを特徴とすることを特徴とする。
また本発明の定着装置、及び画像形成装置は、前記ベルト加熱駆動装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可撓性の無端ベルト端面の変形量を低減して端面の変形歪みによる基材の疲労破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施対象となる画像形成装置の全体の構成を示す断面図
【図２】図１の装置の定着部の構成を示す断面図
【図３】同平面図
【図４】定着装置の詳細な構成を示す断面図
【図５】図４の装置で用いる定着ベルトの一例の長手方向（軸方向）断面図
【図６】定着ベルトを保持しているベルトガイド部材と、定着ベルトの寄りを規制する寄り止め部材から構成されている定着部の断面図
【図７】通紙範囲外で定着ベルトの端面に真円の補強部材を取り付けた例を示す断面図
【図８】定着ベルトの構造例を示す断面図
【図９】定着ベルトの他の構造例を示す断面図
【図１０】本発明の実施形態に係る定着ベルトの断面図
【図１１】定着ベルト２１の中央、端面形状の比較例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中において、同一又は類似、対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１６】
＜実施形態１＞
図１を参照して本発明の実施対象となる画像形成装置の全体の構成・動作を説明する。図１に示す画像形成装置本体１は、タンデム型カラープリンタと称されるものである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。
【００１７】
中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００１８】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、図示していない駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される。
【００１９】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される。またその後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される。
【００２０】
このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、わずかながら未転写トナーが残存する。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される。
【００２１】
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、図示していない除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
【００２２】
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で行われる、一連の作像プロセスが終了する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写して、中間転写ベルト７８上にカラー画像を形成する。
【００２３】
中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架、支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２４】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。
【００２５】
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００２６】
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２７】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、画像形成装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。詳細には、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２８】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。
【００２９】
そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写材である記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３０】
図４は定着装置の構成を示す断面図である。図示のように、定着装置２０は無端ベルト（以下、定着ベルト２１という）、ニップ形成部材２６、加圧ステー２３、熱源としてヒータ２５、加圧部材として加圧ローラ３１、定着ベルト２１の外表面の温度を検出する温度センサ（図示せず）等で構成される。
【００３１】
定着ベルト２１は、例えば、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、ニップ形成部材２６と加圧ローラ３１に挟み込まれることで定着ニップを形成し、加圧ローラ３１の回転駆動力によって図４中の矢印方向（図中反時計方向）に連れ回されることによって回転（走行）する。
【００３２】
また定着ベルト２１は、定着ベルト２１内面に接触又は近接配置されたヒータ２５によって輻射加熱される構成となっている。この時、ヒータ２５は定着ベルト２１中心に対して中央ではなくニップ形成部材２６、加圧ステー２３と干渉しない位置に配置され定着ベルト２１を周方向に対して局所的に輻射熱で加熱する構成となっている。ヒータ２５は定着ベルト２１表面に配置した温度センサ２７（接触型サーミスタ、非接触サーミスタ、サーモパイル等が採用可能である）によって温度を検知し、ヒータの点灯間隔、時間をトライアックにて制御している。
【００３３】
定着ベルト２１は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、例えば、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定される。定着ベルト２１の基材は、層厚が２５〜４０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成される。定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成される。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
【００３４】
また定着ベルト２１の離型層は、層厚が５〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。この離型層を設けることで、トナー（トナー像Ｔを形成している）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３５】
また、定着ベルト２１の直径は例えば１５〜１２０ｍｍになるように設定する。なお、本実施形態では、定着ベルト２１の直径を３０ｍｍに設定しているものとして以下説明する。
【００３６】
さらに、定着ベルト２１の内周面を加圧ローラ３１によってニップ形成部材２６に圧接させている。ニップ形成部材２６は、ニップ部の形状が加圧ローラ３１の曲率に沿ったＲ２５〜Ｒ６０の間に設定された凹形状を有する。このことで、ニップ部の上流部と下流部近傍ではニップ形成部材２６の凹形状に沿った形状を保持し、ヒータ２５により直接、定着ベルト２１を輻射熱で温めている。なおこのとき、ヒータ２５の輻射熱などにより加圧ステー２３が加熱されてしまう場合は、加圧ステー２３表面に断熱もしくは鏡面処理を行い、加熱されることを防止することで、無駄なエネルギー消費を抑制することが出来る。
【００３７】
定着ベルト２１を両端から支持する支持部材２２は、回転する定着ベルト２１の位置を規制するものであって、軸方向、周方向をそれぞれ支持部材２２の受け面（以下、フランジ２２ａと言う）で位置規制している。この部材は耐熱性樹脂、例えばＰＰＳ（ポニフェニレンサルファイド）等によって形成し、定着ベルト２１からの熱を断熱するためにも熱伝導率の低い樹脂部材を用いた方が望ましい。また、定着ベルト２１と摺動するため樹脂軸受として使用される摺動性樹脂を用いても良い。
【００３８】
図５は、定着部材としての定着ベルト２１の長手方向（軸方向）の断面図、図６は、定着ベルト２１を保持しているベルトガイド部材４０と、定着ベルト２１の寄りを規制する寄り止め部材４１から構成されている定着部の断面図である。図示していない加圧部材の駆動に伴って、定着ベルト２１が連れ回り駆動する。その際、この定着ベルト２１は図の左右のどちらかに寄り、最終的には定着ベルト２１と寄り止め部材４１が接触する。この際、寄り止め部材４１はベルトガイド部材４０に当接して停止する。定着ベルト２１と接触した寄り止め部材４１は、定着ベルト２１端面との摩擦力により定着ベルト２１と同期して回転する。
【００３９】
定着ベルト２１は、図４にも示すように、ニップ形成部材２６近傍は凹形状（歪み方向をマイナスとする）、ニップ入口出口付近は凸形状（歪み方向をプラスとする）で、定着ベルト２１の回転により凹凸を繰り返す屈曲を繰り返している。材料力学的には基材に係る歪み量と繰り返し屈曲耐久性は反比例で、大きく歪ませて定着ベルトを回転させる（屈曲させる）と短時間で基材が破壊してしまう。また、基材の破壊は起点となる部分があると更に条件が悪く、例えば定着ベルト端面は長寸法からカットする様な場合の加工時の面粗れ、傷等により応力集中点を発生させやすいのでクラックの起点になりやすい。しかし逆に、端面以外の中央部は応力集中は比較的少ない。定着ベルト２１の断面形状の狙いとするところは、用紙を通紙する範囲では定着ベルトのニップ出口の曲率を大きくて変形させて用紙を曲率分離させることである。
【００４０】
そこで、図７に示すように、通紙範囲４３外の定着ベルト２１端面に真円の補強部材４２を取り付ける。補強部材４２は定着ベルト２１に比べて充分剛性が高い部材、例えば耐熱性樹脂等で形成する。補強部材４２と定着ベルト２１は接着等によって固定して一体で回転するようにする。このようにして定着ベルト２１端面は変形量が少なく、中央部はニップ出口付近を変形させることが可能となる。すなわち、定着ベルト２１の端面は、定着ベルト２１の基材よりも外方へ広がる平面を備え、定着ベルト２１の回転時に、定着ベルト２１がスラスト方向へ移動（寄る）する際にスラスト力が発生し、規制部材に当接するし、スラスト力が大きい（スラスト力が大きくなる原因は対向ローラとのアライメント等がある）と定着ベルト２１端面に応力が発生し、座屈破壊してしまうため、当接面積を広げて面圧を下げて破壊を防止する。
【００４１】
すなわち、定着ベルト２１の外周面にはトナー等を付着し難くする離型層と、トナーと用紙の密着性を高める弾性層が設けられているが、離型層は一般にはＰＦＡ等の低摩擦係数の部材が用いられ、定着ベルト２１のスラスト方向へ移動して規制部材に当接する際に摩擦が発生し、トルクアップや摩耗等の問題が発生する。そこで定着ベルト２１の外周面に設けた離型層を規制部材と当接する側に向けることによりこのような問題発生を防止するのである。離型層による低抵抗化、弾性層による摩耗抑制（高硬度の部材同士だと摩耗が促進される）が図れる。
【００４２】
図８の定着ベルト２１は、基材２１ａを塑性加工して真円状のフランジ形状を形成している。定着ベルト２１の離型層２１ｃ、弾性層２１ｂを加工した後で基材２１ａを変形させる場合には図８（Ｂ）のような構成であっても良い。曲げ高さＨは定着ベルト２１中央部のニップ出口の変形を阻害するため、適宜設定する。また、定着ベルト２１の端面は平面状の平滑面とすることにより、図４で示す寄り止めガイド部材と面で接触させ、そのことにより両部材に掛かる局部的な摩耗防止、寄り止めガイド部材との滑り性を阻害するのを防止する。
【００４３】
図９に示すように、曲げ方向を定着ベルト２１内周面側とするものもある。曲げ方向を内周面側とすることで定着ベルト２１の端面側が離型層２１ｃ側となる。図４のように定着ベルト２１端面は寄り止め部材４１に当接する構成であり、離型層２１ｃは摺動性のよいＰＦＡ、ＰＴＦＥ等で形成する。そのため滑り性が良く、摩耗等を発生させにくくなる。
【００４４】
図１０を用いて本発明の実施形態に係る定着ベルト２１について説明する。
図示のように、定着ベルト２１の端部は、幅Ｗ、高さＨを有するバルジ部分４５が定着ベルト２１の両端部に、定着ベルト２１の中央部外周側よりも外側へ膨出する形状に基材を加工して形成してある。外周側への変形はバルジ加工等の加工方法でも良く、外周側へ膨らませることによって同部分の断面２次モーメントを高める。バルジ部分４５の変形形状は、曲線を連続的に繋いだ形状となることが望ましい。このような形状として定着ベルト２１の端面の断面２次モーメントを上げることにより変形量が下がり、応力集中しやすい端面の疲労耐久性を上げ、そのことにより定着ベルト２１の寿命低下を防止できる。また、応力集中し難い中央部の断面２次モーメントを上げることが無いので、定着ベルト２１の変形によって得られる効果、具体的には定着ベルト２１の曲率を高める（変形させる）ことによって用紙等の記録媒体を曲率分離させる効果を低下させないで済む。もちろん、可撓性の定着ベルト２１端面の変形量を低減すれば、端面の変形歪みによる基材の疲労破壊を防止できる。
【００４５】
＜定着ベルトの中央、端面の形状比較例＞
図１１は、定着ベルト２１の中央、端面形状の比較例を示す模式図である。
図１１（Ａ）の例は、定着ベルト２１の中央から端面にかけてのニップ部での変形を示す図で、端面の変形は前述のようにクラックが発生し易い。また図１１（Ｂ）は、端面をベルトガイド部材４０で真円に維持し、通紙域のニップ部のみ変形させている例である。この部分は真円から変形に徐々に変化する部分である。ベルトガイド部材４０を剛体（樹脂、金属）で形成すれば定着ベルト２１端面から通紙域間で定着ベルト２１の軸方向の変形（歪み）が発生する。
【００４６】
＜本発明の実施形態と比較例の比較＞
すなわち図１０の例のように、定着ベルト２１の外周側へ端部が膨らむように構成すると、定着ベルト２１の内周側に支持部材等の構造物がある場合でも加工に問題がないため、端部を外周側に向けて広げ、かつ端面側が外周面とする。すると、むやみに定着ベルト２１の周方向の径寸法を大きくして熱容量が増えることによる弊害（ウォームアップタイム遅延、消費電力の増大）を防止することができる。また、断面２次モーメントを漸次適に変化させることにより応力集中し易い変局点を持たない形状とすることで、変局点への応力集中による定着ベルト２１の寿命低下を防止できる。
【００４７】
なお、以上説明してきた本発明に係る定着装置は、図１に示すタンデム型カラープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、その他の種類のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することももちろん可能である。
【００４８】
また本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１        ：画像形成装置本体
２        ：断面
３        ：露光部
４        ：作像部
５        ：感光体ドラム
１２      ：給紙部
２０      ：定着装置
２１      ：定着ベルト
２１ａ    ：基材
２１ｂ    ：弾性層
２１ｃ    ：離型層
２２      ：支持部材
２２ａ    ：フランジ
２３      ：加圧ステー
２５      ：ヒータ
２６      ：ニップ形成部材
２７      ：温度センサ
３１      ：加圧ローラ
４０      ：ベルトガイド部材
４１      ：寄り止め部材
４２      ：補強部材
４３      ：通紙範囲
４５      ：バルジ部分
７５      ：帯電部
７６      ：現像部
７７      ：クリーニング部
７８      ：中間転写ベルト
７９Ｙ    ：１次転写バイアスローラ
８０      ：中間転写クリーニング部
８２      ：２次転写バックアップローラ
８３      ：クリーニングバックアップローラ
８４      ：テンションローラ
８５      ：中間転写ユニット
８９      ：２次転写ローラ
９７      ：給紙ローラ
１００    ：スタック部
１０１    ：ボトル収容部
１０２    ：トナーボトル
Ｌ        ：レーザ光
Ｐ        ：記録媒体
Ｔ        ：トナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開平１１−２９８２号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献３】特開平１０−２１３９８４号公報
【特許文献４】特開平８−２６２９０３号公報
【特許文献５】特開２００７−３３４２０５号公報
【図１】
2013186353.tif 000003
【図２】
2013186353.tif 000004
【図３】
2013186353.tif 000005
【図４】
2013186353.tif 000006
【図５】
2013186353.tif 000007
【図６】
2013186353.tif 000008
【図７】
2013186353.tif 000009
【図８】
2013186353.tif 000010
【図９】
2013186353.tif 000011
【図１０】
2013186353.tif 000012
【図１１】
2013186353.tif 000013