JP2005292548A - 無端状ベルト及び定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材のシワを防止して、鮮明な画像を得ることができる無端状ベルト及び該無端状ベルトを用いて記録材のシワを防止することによって鮮明な画像を得ることができる定着装置を提供すること。
【解決手段】金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆した無端状ベルトにおいて、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。又、無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、前記無端状ベルトは、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆し、且つ、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式等の画像形成装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ）において、記録材上に転写された未定着トナー像を加熱及び加圧してトナー像を記録材に定着させる無端状ベルト及びこれを用いた定着装置に関するものである。

定着装置は、一般的に、記録材に担持させた未定着画像を記録材に定着せしめる定着装置、未定着画像を記録材に仮に定着せしめる仮定着装置及び定着画像を担持した記録材の表面性を改質する表面改質装置として実用に供されている。

便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成装置に具備させる、トナー画像を記録材に加熱、加圧して定着させる定着装置を例にして説明する。

画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段部で、記録材（転写材シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷用紙・フォーマット紙・封筒等）に転写方式或は直接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像（未定着トナー画像）を、記録材に永久固着画像として加熱・加圧定着させる定着装置としては熱ローラ方式の定着装置が広く用いられている。

熱ローラ方式の定着装置は、加熱源としてのハロゲンヒータ等を内包した加熱体としての定着ローラと、これに圧接させた加圧体としての加圧ローラを基本構成とし、このローラ対を回転させて、ローラ対の圧接ニップ（以下、定着ニップ）部に未定着画像を担持した記録材を挿通し、定着ローラからの熱と定着ニップ部の加圧力によって、未定着画像を記録材に永久定着させるものである。

又、ウォームアップ時間を短縮できるようにしたベルト方式の定着装置が提案されている。

このベルト方式の定着装置は、例えば弾性ローラと、加熱源としてのハロゲンヒータ等を内包した加熱ローラに張架された無端状定着ベルトを配置し、この定着ベルトを介して弾性ローラと加圧ローラとを圧接させ、この定着ニップ部に未定着画像を担持した記録材を挿通し、定着ベルトからの熱と定着ニップ部の加圧力によって、未定着画像を記録材に永久定着させるものである。

この定着ベルト方式の定着装置は、薄層で低熱容量の定着ベルトを加熱ローラによって加熱するため、急速に定着ベルトを加熱することができ、ウォームアップ時間を短縮でき、更にウォームアップ時間が短縮できるために、定着装置を省エネルギー化できる利点を持つ。

熱ローラ方式の定着装置は、白黒画像形成装置は勿論、フルカラー画像形成装置の定着装置にも用いられている。但し、フルカラー画像は、モノカラー画像に比べて記録材上のトナー層が厚く、トナーの付着量も多いことから、定着ニップ部の搬送方向長さ（定着ニップ幅）をできる限り広く確保し、定着工程時において、記録材上に形成された未定着トナー像を可能な限り低温で長時間加熱して記録材上に定着することが望ましい。

又、記録材の光沢や記録材としてＯＨＰにおける透光色再現性を確保するため、フルカラー用定着装置は、トナー面を均一に溶融して平滑化し、高光沢に仕上げるべく、定着ローラ及び加圧ローラ双方に高平滑ないし鏡面な耐熱弾性層を設けた熱ローラ方式の定着装置が主流となっている。これは、耐熱弾性層を設けない定着ローラは、定着ローラの剛性によって、記録材表面の凹凸やトナー層表面の凹凸に追従できないため、微小な定着ムラが発生し、トナー層表面を平滑化できずに部分的に凹部が発生する。この凹部で光が乱反射することで、記録材の光沢の低下や光沢ムラ、ＯＨＰの透光色再現性の低下が発生してしまうためである。

更に、耐熱弾性層を設けない定着ローラは、定着ローラの剛性と加圧力によってトナーが押し潰され、記録材上において、未定着トナー画像に比べて定着トナー画像の面積が広がるために、画像の解像度（ドット再現性）が低下するという問題があった。一方、耐熱弾性層を設ける定着ローラは、定着ローラの剛性が緩和され、トナーが押し潰されて定着トナー画像が広がることによる解像度の低下を防止できる利点を持つ。

ところが、フルカラー用の熱ローラ方式の定着装置において、広い定着ニップ幅を確保するためには、定着ローラの大径化、定着ローラの耐熱弾性層の厚肉化、加圧力増大化等の手法があるが、定着ローラを大径化した場合には、定着装置延ては画像形成装置全体の大型化を招く問題がある。

一方、耐熱弾性層の厚みを厚くした場合には、ハロゲンヒータ等の加熱源から定着ローラ表層への熱伝導の低下による熱供給速度の低下によって、定着ローラ表面温度が低下して未定着トナーが記録材上に固着できない定着不良が発生するため、プリント速度が低下して、スループット（単位時間当たりのプリント枚数）追従性が低下する等の問題がある。更に、加圧力を大きくした場合には、トナーを押し潰す作用が大きくなるので、解像度低下の増大等の問題がある。

フルカラー用定着装置において、定着装置の小型化を図り、且つ、高速化（高スループット化）、高画質化（高解像度化）を実現するには、定着ニップ幅を拡大しつつ熱の供給速度を低下させないで、適度な加圧力とすることが重要な課題であるが、熱ローラ方式におけるニップ幅の拡大手法としては、上述したローラの大径化及び耐熱弾性体の厚肉化、加圧力の増大化しかないことから、当該課題に応えるには限界があった。

そこで、上述したような熱ローラ方式による限界を打破すべく、例えば前述した定着ベルトを加圧ローラに圧接させて定着ニップ部を形成する定着ベルト方式の定着装置が提案されている。

定着ベルト方式の定着装置は、弾性ローラを低硬度化することで、熱ローラ方式に比べて、広い定着ニップ幅を容易に確保することができる。又、薄層で低熱容量の定着ベルトを加熱ローラによって加熱するため、急速に定着ベルトを加熱し、熱供給速度を低下させずに記録材を加熱することができるので、ウォームアップ時間の短縮、省エネルギー化を達成でき、小型で且つ高速化、高画質化が可能になるという利点がある。

又、画像形成装置の定着装置において、記録材にシワが発生するという問題がある。これは、特にコシの弱い薄紙において、記録材のカールが大きい高湿環境での両面プリント時等で顕著に発生する。

熱ローラ方式の定着装置においては、特許文献１に記載されているように、このシワ対策として、定着ローラ又は加圧ローラの形状を逆クラウン形状（中央部外径＜端部外径）としていた。これは、ローラ端部での記録材搬送スピードを速くすることにより、記録材を両端部方向に引き伸ばす力を発生させることによって、記録材のシワを防止するものである。

実開昭５６−１３０９５４号公報

上述したベルト方式の定着装置を採用するに当たって、従来、熱ローラと同様に記録材のシワが発生するという問題があった。

そこで、本発明は、従来技術に伴う課題を解決するため、ベルト方式の定着装置において、記録材のシワを防止して、鮮明な画像を得ることができる無端状ベルト及び該無端状ベルトを用いて記録材のシワを防止することによって鮮明な画像を得ることができる定着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆した無端状ベルトにおいて、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層及び耐熱離型性樹脂のトップ層をこの順に被覆した無端状ベルトにおいて、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、無端状ベルトを円筒状にして外径を測定した場合、「中央部外径＜最大通紙幅位置の外径」とする逆クラウン形状であり、逆クラウン量は下記式：
逆クラウン量＝（最大通紙幅位置の両端部外径の和／２）−中央部外径
で表され、逆クラウン量が２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、前記無端状ベルトは、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆し、且つ、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、前記無端状ベルトは、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層及び耐熱離型性樹脂のトップ層をこの順に被覆し、且つ、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の発明において、無端状ベルトを円筒状にして外径を測定した場合、「中央部外径＜最大通紙幅位置の外径」とする逆クラウン形状であり、逆クラウン量は下記式：
逆クラウン量＝（最大通紙幅位置の両端部外径の和／２）−中央部外径
で表され、逆クラウン量が２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項４〜６の何れかに記載の発明において、前記加圧部材又は定着部材と無端状ベルトを介して圧接するローラは、略ストレート形状（端部外径≒中央部外径）であることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、前記無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つのローラが逆クラウン形状（中央部外径＜端部外径）であり、且つ、無端状ベルトは、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、端部内周長が中央部内周長よりも大きい（逆クラウン形状）ことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力をもって張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、前記無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つのローラがクラウン形状（中央部外径＞端部外径）であり、且つ、無端状ベルトは、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、端部内周長が中央部内周長よりも小さい（クラウン形状）ことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項４〜９の何れかに記載の発明において、無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接する加圧部材又は定着部材はローラであり、前記加圧部材又は定着部材としての加圧ローラ又は定着ローラが逆クラウン形状（中央部外径＜端部外径）であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、高光沢で光沢均一性に優れ、高画質（高解像）で、記録材のシワを防止する無端状ベルトを提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、高光沢で光沢均一性に優れ、高画質（高解像）で、記録材のシワを防止でき、更にトナーとの離型性に優れた無端状ベルトを提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、記録材のシワを確実に防止できるとともに、定着性（記録材とトナーとの接着力）が均一で、更に無端状ベルトの走行（回転）安定性を確保できる無端状ベルトを提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、高光沢で光沢均一性に優れ、高画質（高解像）で、記録材のシワを防止する無端状ベルトを用いた定着装置を提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、高光沢で光沢均一性に優れ、高画質（高解像）で、記録材のシワを防止でき、更にトナーとの離型性に優れた無端状ベルトを用いたオイルレス定着装置を提供することができる。

請求項６記載の発明によれば、記録材のシワを確実に防止できるとともに、定着性（記録材とトナーとの接着力）が均一で、更に無端状ベルトの走行（回転）安定性を確保できる無端状ベルトを用いた定着装置を提供することができる。

請求項７記載の発明によれば、加圧部材又は定着部材と、無端状ベルトを介して圧接するローラを低コストで作製でき、更に無端状ベルトの走行（回転）安定性を確保できる低コストの定着装置を提供することができる。

請求項８記載の発明によれば、後述する自動規制機能によって無端状ベルトの寄りを防止して、低コストで高耐久の定着装置を提供することができる。

請求項９記載の発明によれば、後述する自動規制機能によって無端状ベルトの寄りを防止して、低コストで高耐久の定着装置を提供することができる。

請求項１０記載の発明によれば、記録材のシワ防止効果が更に大きな定着装置を提供することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１〜図１２により本発明の実施の形態１について説明する。

図７は本実施の形態に係る定着装置１０１の概略構成を示す模式的断面図である。

この定着装置１０１は、図７で示すように、定着ベルト１、弾性ローラ２、加熱ローラ３、加圧ローラ４とで主要部が構成されている。

定着ベルト１は、弾性ローラ２及び加熱ローラ３に所定の張力で張架され、加圧ローラ４は定着ベルト１を介して弾性ローラ２に対向、圧接して設けられる。

定着ベルト１は、低熱容量化を図り、クィックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１５０μｍ以下、好ましくは３０〜８０μｍ程度の耐熱素材たるＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等のフッ素樹脂を主成分とする無端帯状体であるという単層構造、或は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ又はＰＰＳ等の耐熱樹脂材や、Ｎｉ、ＳＵＳ、ジュラルミン等の金属材を主成分とするベース層としての無端帯状体の外周面に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等のフッ素樹脂を主成分とする離型層を被覆するという複層構造等を使用できる。

又、フルカラー画像形成装置の定着装置において、定着ベルト１は、トナー面を均一に溶融して平滑化し、高光沢に仕上げるべく、前記ベース層としての耐熱樹脂材や金属材の無端帯状体の外周面に、厚み０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度のシリコーンゴム、又はフッ素ゴム等の耐熱弾性層を被覆する複層構造等を使用できる。この場合には、定着ベルト１と記録材Ｐ上のトナーＴとの離型性を向上してオフセットを防止するために、定着ベルト１にオイルを塗布するオイル塗布装置１３が配置されるオイル塗布定着装置とする必要がある。

本実施の形態では、ベース層としてＳＵＳ材４０μｍ上に、耐熱弾性層としてシリコーンゴム３００μｍを被覆した内径φ６０の定着ベルト１を使用し、定着ベルト１に隣接してオイル塗布装置１３が配置してある。

ヒータ５を内包した加熱ローラ３は、立ち上がりを早くするために、小径且つ薄肉で熱伝導の良いアルミニウム、鉄等の金属材を主成分とする金属パイプで構成して低熱容量化してある。定着ベルト１は、ヒータ５により加熱ローラ３を介して加熱され、温度検知素子（サーミスタ）７で加熱ローラ３の温度を検知して、ヒータ５をＯＮ／ＯＦＦして、加熱ローラ３の温度を制御することによって、定着ベルト１の表面温度を所定の温度に維持する構成となっている。

本実施の形態では、アルミニウムの厚み１．５ｍｍ、外径φ２４ｍｍの加熱ローラ３を使用し、ヒータ５としてハロゲンヒータを使用した。

加圧ローラ４は、芯金４ａにシリコーンゴム又はフッ素ゴム等の耐熱弾性層４ｂを設けた構成の場合には、定着ベルト１にオイル塗布が必要なオイル塗布定着装置となる。

本実施の形態では、鉄の厚み１ｍｍの芯金４ａ上に、厚み３ｍｍのシリコーンゴムの耐熱弾性層４ｂを被覆した外径φ４０ｍｍの加圧ローラ４を使用した。又、本実施の形態では、定着ベルト１を所定の温度に早く立ち上げるために、加圧ローラ４にヒータ６としてハロゲンヒータを内包させ、温度検知素子（サーミスタ）８で加圧ローラ４の温度を検知して、ヒータ６をＯＮ／ＯＦＦして加圧ローラ４の温度を制御する構成となっている。しかし、装置構成によっては、ヒータ６を削除し、加熱源をヒータ５のみとする構成でも良い。

弾性ローラ２は、芯金２ａ上に、シリコーンゴム、フッ素ゴム又は定着ベルト１の温度を早く立ち上げるために、断熱性を向上させたシリコーンスポンジ等の耐熱弾性層２ｂを被覆してある。

本実施の形態では、鉄の外径φ１４ｍｍの芯金２ａ上に、厚み８ｍｍのシリコーンスポンジの耐熱弾性層２ｂを被覆した外径φ３０ｍｍの弾性ローラ２を使用した。又、弾性ローラ２は、低コスト化及び定着ベルト１の走行（回転）安定性のために、長手方向で外周長が略等しいストレート形状としてある。シリコーンスポンジの熱伝導率２．０×１０- ⁴［Ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃］とした。

本実施の形態において、加圧ローラ４は、両端部がベアリング等（不図示）を介して回転可能に定着装置に固定配置され、弾性ローラ２は、両端部がベアリング等（不図示）を介して回転可能で、且つ、両端部がバネ等の加圧機構（不図示）によって、定着ベルト１を介して加圧ローラ４に加圧されるように定着装置に配置される。互いに圧接された定着ベルト１と加圧ローラ４との間には、未定着のトナーＴ画像を担持した記録材Ｐが挿通され、トナーＴを加熱溶解するとともに加圧して、記録材Ｐ上にトナーＴ画像を定着する圧接ニップ（定着ニップ）Ｎが形成される。又、加熱ローラ３は、両端部がベアリング等（不図示）を介して回転可能で、且つ、定着ベルト１に所定のテンションを付与するように加圧機構（不図示）によって加圧されている。

不図示の駆動源による回転駆動で定着ベルト１、弾性ローラ２、加熱ローラ３、加圧ローラ４が回転する。

本実施の形態では、画像形成装置本体からの駆動源によって加圧ローラ４が矢印Ｘ方向に回転する。定着ベルト１は、この加圧ローラ４の回転により、加圧ローラ４と定着ベルト１との外周面の摩擦力で、定着ベルト１に矢印Ｙ方向に回転力が作用する。更に、定着ベルト１の内周面と、弾性ローラ２及び加熱ローラ３の外周面の摩擦力で、弾性ローラ２及び加熱ローラ３に回転力が作用する。従って、加圧ローラ４が駆動回転されることによって、定着ベルト１、弾性ローラ２及び加熱ローラ３が加圧ローラ４の周速度と略同じ周速度をもって従動回転する加圧ローラ駆動方式を採用している。定着ニップＮに記録材Ｐが挿通された場合には、加圧ローラ４と記録材Ｐと定着ベルト１との摩擦力で前記同様に従動回転がなされる。

ここで、弾性ローラ２と加圧ローラ４は、弾性ローラ２端部に配置したワンウェイギヤ（不図示）と、加圧ローラ４端部に配置したギヤ（不図示）によって連結され、加圧ローラ４と定着ベルト１、又は記録材Ｐを介して加圧ローラ４と定着ベルト１において、スリップが発生した場合には、前記ワンウェイギヤ（不図示）によって弾性ローラ２が駆動回転され、加圧ローラ４と定着ベルト１は略同じ周速度をもって回転するようにスリップ対策がなされている。

加圧ローラ４の周面の前後には、トナーＴ画像を担持した記録材Ｐが搬送される搬送路を構成するガイド部材としての定着入り口ガイド９、定着排紙ガイド１０が配置されている。

定着ニップＮ下流側には、記録材Ｐ上のトナーＴと定着ベルト１又は加圧ローラ４との分離不良が発生した場合に、記録材Ｐをメカ的に分離するように、分離部材として、定着ベルト１に所定の圧力で当接する上分離爪１１又は加圧ローラ４に所定の圧力で当接する下分離爪１２の少なくとも一方、或は両方の接触分離爪が配置されている。本実施の形態においては、両方の接触分離爪が配置されている。

図１は本実施の形態に係る定着ベルト１単体の斜視図、図２は従来の定着ベルト１単体の斜視図である。

定着ベルト方式を採用する従来の定着装置においては、図２に示すように、定着ベルト１の長手方向で外周長が略等しいストレート形状を採用していた。

この図２で示す従来のストレート形状の定着ベルト１の場合、定着ニップＮ部を記録材が通過する際、記録材にシワが発生するという問題があった。これは特に、コシの弱い薄紙において、記録材のカールが大きい高湿環境における２面目（両面）プリント時等でシワの発生頻度が高い。これは、吸湿した記録材の１面目プリント時において、記録材のカールが大きくなり、２面目プリント時において、記録材先端が定着ニップＮ部に均等且つスムーズに挿入されないことに起因するためである。

そこで、本実施の形態においては、図１で示すように、端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状の定着ベルト１を使用した。

この逆クラウン形状の定着ベルト１においては、定着ニップＮ部において、記録材Ｐに対する搬送スピードが端部で速く、中央部で遅くなるために、記録材を搬送方向の左右外側へ広げようとする力が発生し、記録材のシワを防止することができる。

図３は本実施の形態に係る定着ベルト１の図１におけるＺ部の概略断面図、図４は従来の定着ベルト１の図２におけるＺ部の概略断面図である。

ここで、逆クラウン形状の定着ベルト１は、図３で示すように、図４で示す従来の定着ベルト１と同様に、ベース層２０及び耐熱弾性層２１の各層の厚みを長手方向で略均一に維持したまま、逆クラウン形状とする構成が良い。これは、各層の厚みを長手方向に均一とすることによって、定着性を長手方向で均一に維持することができる利点を持つ。

次に、逆クラウン量に関して述べる。

図５は図１の本実施の形態に係る定着ベルト１単体内側に、芯金上に定着ベルト１内径と略等しい弾性層（例えばスポンジ等）を被覆した測定用ローラ（不図示）を挿入し、記録材搬送方向から見た概略図、図６は図２の従来の定着ベルト１単体内側に、前記測定用ローラ（不図示）を挿入し、記録材搬送方向から見た概略図である。

逆クラウン量は、「逆クラウン量＝（最大通紙幅位置の両端部外径の和／２）−中央部外径」で計算される値とする。

図５の場合には、「逆クラウン量＝（Ａ＋Ｃ）／２−Ｂ」で計算される値である。

逆クラウン量は、定着装置構成にもよるが、記録材のシワ防止効果から２０μｍ以上必要であり、逆クラウン量が大き過ぎると定着ベルト１の回転が不安定となるため、５００μｍ以下とするのが良い。

定着ベルト１の回転の不安定とは、例えば、逆クラウン量が大き過ぎると、図３で示す定着ベルト１の場合、加熱ローラ３の外径が長手方向で略均一なストレート形状のために、加熱ローラ３と定着ベルト１との接触が不均一となり、定着ベルト１の加熱ムラが発生し、長手方向で定着ベルト１表面温度に温度ムラが発生して、定着性（トナーと記録材との付着力）が定着ニップＮの長手方向で不均一になるという問題が発生する。この場合には、端部において加圧ローラ３と定着ベルト１との接触性が悪くなるため、端部の定着性が悪化してしまう。

又、前記接触の不均一から、定着ベルト１が回転する際、回転方向と直角方向に定着ベルト１が移動する「寄り力」が発生して、定着ベルト１端部に配置している定着ベルト寄り規制部材（不図示）に定着ベルト１端部が強く擦れて、定着ベルト１端部が破損する問題も発生してしまう。

よって、定着ベルト１を安定して回転させるために、逆クラウン量は、５００μｍ以下とするのが良い。

図８は本実施の形態における他の形態の定着ベルト１の図３と同様の概略断面図である。

図８はベース層２０を従来の定着ベルト１のベース層と同じとし、耐熱弾性層２１の厚みを中央部と端部で変えることによって、逆クラウン形状とした構成である。図８の構成の定着ベルト１においてもシワ防止効果は、逆クラウン量が同等であれば、図３の定着ベルト１と略同等である。

この図８で示す定着ベルト１は、図３で示す定着ベルト１の逆クラウン量を大きくすることによって発生する定着ベルトの回転の不安定を防止することができる利点を持つ。しかしながら、図８で示す定着ベルト１は、端部で耐熱弾性層が厚くなるために、加熱ローラ３からの熱に対して熱抵抗が大きくなるので、定着ベルト１の表面温度が端部で低下してしまう。図８の定着ベルト１においては、逆クラウン量を大きくすると端部での定着性が悪化する問題が発生してしまう。よって、端部の定着性を悪化させないためにも、逆クラウン量は、５００μｍ以下とするのが良い。

図９は本実施の形態における他の形態の定着ベルト１の図３と同様の概略断面図である。

図９は耐熱弾性層２１を図３の定着ベルト１の耐熱弾性層と同じとし、ベース層２０の厚みを中央部と端部で変えることによって逆クラウン形状とした構成である。図９の構成の定着ベルト１においてもシワ防止効果は、逆クラウン量が同等であれば、図３の定着ベルト１と略同等である。

この図９で示す定着ベルト１は、図８と同様に、図３で示す定着ベルト１の逆クラウン量を大きくすることによって発生する定着ベルトの回転の不安定を防止することができる利点を持つ。又、本実施の形態で用いたベース層２０としてＳＵＳ材を用いている場合、耐熱弾性層に用いている例えばシリコーンゴムに比較して、ＳＵＳ材は熱伝導性が高いので、端部でベース層が厚くなっても端部の定着性が悪化することを防止することができる。

しかしながら、ＳＵＳ材を厚くするとベース層２０の柔軟性が低下してしまうので、加熱ローラ３との周方向の接触長の低下や、複数のローラ又は部材に張架して使用する場合、曲率変化による耐久性が悪化してしまう等の問題が発生する。又、ベース層２０にポリイミド等の樹脂を用いた場合には、ポリイミドの熱伝導性が低いので、図８と同様に、端部での定着性が悪化してしまう。よって、逆クラウン量は、５００μｍ以下とするのが良い。

従って、以上述べたように、定着ベルト１の逆クラウン量は、２０μｍ以上、５００μｍ以下とするのが好適である。

実際に、最大通紙幅が２９７ｍｍ（Ａ３紙縦通紙）の定着装置１０１において、記録材の搬送スピードを１０４ｍｍ／ｓｅｃ、弾性ローラ２の加圧ローラ４への加圧力を総圧（両端の加圧力の合計）３００Ｎ（約３０Ｋｇｆ）、定着ニップ幅６ｍｍ、加熱ローラ５の定着ベルト１の張力を総圧（両端の加圧力の合計）５０Ｎ（約５Ｋｇｆ）とした構成において、加熱ローラ３表面温度を、定着ニップＮにおいて記録材通過時２５０℃、記録材非通過時（スタンバイ時）２００℃とするようにサーミスタ７で温調し、加圧ローラ４表面温度を１００℃（常時）とするようにサーミスタ８で温調して、高湿環境（３０℃／８５％）において、ＳＫ６４ｇ紙Ａ４横で５００枚（１０００イメージ）自動両面プリントを行い、シワ発生頻度を確認した。

図４の従来の定着ベルト１（逆クラウン量＝約０μｍ）においては、５００枚中１０枚の記録材でシワが発生した。

図３の本実施の形態の定着ベルト１（逆クラウン量＝２５０μｍに設定）においては、５００枚中全てにシワ発生が無く、且つ、定着ベルト１の寄りも発生せずに安定した回転性を確保し、定着性も長手方向において均一で、図４の従来の定着ベルト１と同等の定着性を確保できた。

従って、本実施の形態の端部外周長が中央部外周長よりも大きい、逆クラウン形状の定着ベルトを用いることによって記録材のシワを防止することができた。又、逆クラウン量を２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることによって、シワ防止効果と定着性の均一化、定着ベルトの走行（回転）安定性を確保することができた。更に、定着ベルト１に耐熱弾性層を用いることによって、高光沢で、光沢均一性が良く、ＯＨＴの透光色再現性に優れ、画像の解像度（ドット再現性）も良好な定着ベルトを提供することができた。

図１０〜図１２は本実施の形態における他の形態の定着ベルト１の図３と同様の概略断面図である。

図３の定着ベルト１は、端部から中央部にかけて曲線状に定着ベルトの外周長が小さくなっていく構成であるが、図１０の定着ベルト１は、端部から中央部にかけて直線状に定着ベルトの外周長が小さくなっていく構成である。

図１０の構成の定着ベルト１においてもシワ防止効果は、逆クラウン量が同等であれば、図３の定着ベルト１と略同等である。図１０の直線状に外周長が変化する構成は、図３の曲線状に外周長が変化する構成よりも定着ベルトの加工がし易いという利点を持つ。逆クラウン量に関しては、図１０の構成においても前述した逆クラウン量の計算式で計算された値を用いて良い。

図１１及び図１２はそれぞれ図８及び図９の曲線状に外周長が変化する構成に対応した直線状に外周長が変化する構成を示している。図１１及び図１２の構成の定着ベルト１においても、シワ防止効果は、逆クラウン量が同等であれば、図３の定着ベルト１と略同等である。

定着ベルト１のベース層として、本実施の形態においては、ＳＵＳ材４０μｍを用いた例で説明したが、ベース層は、Ｎｉ（ニッケル）やジュラルミン等の他金属を用いても良い。又、ベース層は、金属に限定されるものではなく、ＰＩ（ポリイミド）等の耐熱性樹脂を用いても良い。更に、ベース層構成（例えば、厚み等）も定着装置構成や画像形成装置構成に応じて任意に設定しても本発明の効果は同等である。

定着ベルト１の耐熱弾性層として、本実施の形態においては、シリコーンゴム３００μｍを用いた例で説明したが、定着装置構成に応じてフッ素ゴム等の他耐熱弾性層を用い、任意の厚みを用いても良い。

本実施の形態では、フルカラー画像形成装置の定着装置に関して述べたが、これは画像特性に要求されるレベルが高いフルカラー画像形成装置に本発明を適用すると効果が大きいためであるが、モノカラー画像形成装置（例えば、白黒画像形成装置）の定着装置に適用しても同等の効果を発揮することができる。

＜実施の形態２＞
図１３〜図２０により本発明の実施の形態２について説明する。

実施の形態１は、オイル塗布装置１３を配設したオイル塗布定着装置に関して述べたが、本実施の形態はオイル塗布装置１３を削除したオイルレス定着装置に関して述べる。

本実施の形態は、定着ベルト１と加圧ローラ４の表層にフッ素系樹脂等の耐熱離型性樹脂層を被覆し、オイル内包トナーを使用して、定着ベルト１及び加圧ローラ４と、トナーとの離型性を高めたオイルレス定着装置に本発明を適用したものである。

図１３は本実施の形態に係る定着装置１０２の概略構成を示す模式的断面図である。

図１３においては、オイル塗布装置１３が削除され、オイル内包トナーを使用しているために、トナーと定着ベルト１及び加圧ローラ４との離型性（分離性）が良好なため、記録材Ｐ上のトナーＴと定着ベルト１又は加圧ローラ４との分離性が良好なため、記録材Ｐをメカ的に分離する上分離爪１１と下分離爪１２が削除されている。

分離爪を削除することによって、定着ベルト１又は加圧ローラ４の分離爪による削れを無くすことができるので、定着ベルト１又は加圧ローラ４の寿命を延ばすことができる。更に、オイル塗布装置１３を削除することによって、定着ベルト１の熱を奪う部材が減るので、ウォーミングアップ時間を更に減少することができる等の利点を持つ。

本実施の形態においても、実施形態１で説明したように、従来のオイルレス定着装置の定着ベルト１は、図２の斜視図で示すストレート形状により、シワの問題が発生していた。そこで、図１の斜視図で示すオイルレス定着装置の定着ベルト１の端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状を採用することで、定着ニップＮ部において、記録材に対する搬送スピードが端部で速く、中央部で遅くなるために、記録材を搬送方向の左右外側へ広げようとする力が発生し、記録材のシワを防止することができる。

図１４は本実施の形態におけるオイルレス定着装置の定着ベルト１の図１・Ｚ部の概略断面図、図１５は従来のオイルレス定着装置の定着ベルト１の図２・Ｚ部の概略断面図である。

本実施の形態のオイルレス定着装置の定着ベルト１は、図１４及び図１５で示すように、ベース層２０としてＳＵＳ材４０μｍ上に、耐熱弾性層２１としてシリコーンゴム３００μｍを被覆し、更に表層に耐熱離型性樹脂層２２としてＰＦＡチューブ３０μｍを被覆してある。

ここで、逆クラウン形状の定着ベルト１は、図１４で示すように、図１５で示す従来の定着ベルト１と同様に、ベース層２０及び耐熱弾性層２１の各層の厚みを長手方向で略均一に維持したまま、逆クラウン形状とする構成が良い。これは、各層の厚みを長手方向に均一とすることによって、定着性を長手方向で均一に維持することができる利点を持つ。

従って、図１４及び図１５は、実施の形態１で説明した図３及び図４のオイル塗布用定着ベルトに耐熱離型性樹脂層を被覆し、オイルレス用定着ベルトに改良したものである。

又、図１６及び図１７は、実施の形態１で説明した図８及び図９のオイル塗布用定着ベルトに耐熱離型性樹脂層を被覆し、オイルレス用定着ベルトに改良したものである。

逆クラウン量に関しては、実施の形態１で説明した式で同様に計算される。シワ防止効果は、逆クラウン量が同じであれば、耐熱離型性樹脂層２２が被覆されていても、ほぼ同等である。

従って、図１４、図１６及び図１７で示した構成によって、実施の形態１で説明したと同様に、定着ベルト１の逆クラウン量は、２０μｍ以上、５００μｍ以下とするのが好適である。

実際に、最大通紙幅が２９７ｍｍ（Ａ３紙縦通紙）の定着装置１０２において、記録材の搬送スピードを１０４ｍｍ／ｓｅｃ、弾性ローラ２の加圧ローラ４への加圧力を総圧（両端の加圧力の合計）３００Ｎ（約３０Ｋｇｆ）、定着ニップ幅６ｍｍ、加熱ローラ３の定着ベルト１の張力を総圧（両端の加圧力の合計）５０Ｎ（約５Ｋｇｆ）とした構成において、加熱ローラ３表面温度を、定着ニップＮにおいて記録材通過時２５０℃、記録材非通過時（スタンバイ時）２００℃とするようにサーミスタ７で温調し、加圧ローラ４表面温度を１００℃（常時）とするようにサーミスタ８で温調して、高湿環境（３０℃／８５％）において、ＳＫ６４ｇ紙Ａ４横で５００枚（１０００イメージ）自動両面プリントを行い、シワ発生頻度を確認した。

図１５の従来の定着ベルト１（逆クラウン量＝約０μｍ）においては、５００枚中１０枚の記録材でシワが発生した。

図１４の本実施形態の定着ベルト１（逆クラウン量＝２５０μｍに設定）においては、５００枚中全てにシワ発生が無く、且つ、定着ベルト１の寄りも発生せずに安定した回転性を確保し、定着性も長手方向において均一で図１５の従来の定着ベルト１と同等の定着性を確保できた。

従って、オイルレス定着装置において、本実施形態の端部外周長が中央部外周長よりも大きい、逆クラウン形状の定着ベルトを用いることによって記録材のシワを防止することができた。又、逆クラウン量を２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることによって、シワ防止効果と定着性の均一化、定着ベルトの走行（回転）安定性を確保することができた。更に、定着ベルト１に耐熱弾性層を用いることによって、高光沢で、光沢均一性が良く、ＯＨＴの透光色再現性に優れ、画像の解像度（ドット再現性）も良好な定着ベルトを提供することができた。

図１８〜図２０は本実施形態における他の形態の定着ベルト１の図１４と同様の概略断面図である。

この図１８〜図２０は、実施の形態１で説明した図１０〜図１２のオイル塗布用定着ベルトに耐熱離型性樹脂層を被覆し、オイルレス用定着ベルトに改良したものである。

実施の形態１の図１０〜図１２で説明したように、図１８〜図２０の定着ベルト１は、端部から中央部にかけて直線状に定着ベルトの外周長が小さくなっていく構成であり、シワ防止効果は、逆クラウン量が同等であれば、図１４の定着ベルト１と略同等である。直線状に外周長が変化する構成は、図３の曲線状に外周長が変化する構成よりも、定着ベルトの加工がし易いという利点を持つ。

逆クラウン量に関しては、図１８〜図２０の構成においても前述した逆クラウン量の計算式で計算された値を用いて良い。

本実施の形態では、オイルレス定着装置として、表層にＰＦＡチューブを被覆した定着ベルトに関して述べたが、チューブでは無く、ＰＦＡ樹脂を定着ベルト上に吹き付けた後、焼成するＰＦＡコートでも良く、又、表層の耐熱離型性樹脂層としては、ＦＥＰ、ＰＴＦＥ等、他の耐熱離型性樹脂を用いても効果は同等である。

＜実施の形態３＞
図３、図１４及び図２１〜図２４により本発明に係る実施の形態３について説明する。

先ず、図３、図１４及び図２１によって本実施の形態について説明する。

本実施の形態は、シワを防止するとともに、定着ベルトの走行（回転）安定性を向上させた構成に関して述べる。

実施の形態１において、定着ベルトの回転が不安定になると、定着ベルト１が回転する際、回転方向と直角方向に定着ベルト１が移動する「寄り力」が発生して、定着ベルト１端部に配置している定着ベルト寄り規制部材（不図示）に定着ベルト１端部が強く擦れて定着ベルト１端部が破損する問題が発生すると述べたが、本実施の形態は、この定着ベルト１の寄りが発生することを防止するものである。

図３及び図１４で示す定着ベルト１を採用することによって、シワを防止する効果があることは実施の形態１及び実施の形態２において述べた。この図３及び図１４で示す定着ベルト１は、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、且つ、端部内周長が中央部内周長よりも大きい（逆クラウン形状）構成である。

本実施の形態は、図３及び図１４で示す定着ベルト１を用い、更に定着ベルト１内側に配置されるローラ又は部材を、定着ベルト１内側断面形状と同様の逆クラウン形状とすることによって、定着ベルトの自動規制機能により、定着ベルトの寄りを防止できる。

図２１は本実施の形態における図７及び図１３の点線Ｗの概略断面図である。

所定の加圧力で加熱ローラ３が定着ベルト１を外側に広げるように張力を加えている構成において、例えば、図２１で示すように、加熱ローラ３の形状を定着ベルト１内側断面形状と同様の逆クラウン形状とすることによって、定着ベルト１が回転する際に寄り力が発生しても、定着ベルト１の中央部内周長が、加熱ローラ３端部の定着ベルト１内周面走行部位長より小さいので、定着ベルト１が端部に寄ることを自動的に規制する機能（自動規制機能）が働く。

そして、定着ベルト１の最小内周長部（本実施形態では定着ベルト１中央部）と、加熱ローラ３の最小外周長部（本実施形態では加熱ローラ３中央部）とがほぼ一致するように、定着ベルト１は、寄りを防止しながら安定して走行（回転）することができる。

次に、図２２〜図２４に基づいて本実施の形態における他の形態例について説明する。

図２２及び図２３は本実施形態における他形態例の定着ベルト１の概略断面図である。

図２２及び図２３で示す定着ベルト１を採用することによって、シワを防止する効果があることは実施の形態１及び実施の形態２において述べた。この図２２及び図２３で示す定着ベルト１は、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、且つ、端部内周長が中央部内周長よりも小さい（クラウン形状）構成である。

本実施形態の他の形態は、図２２及び図２３で示す定着ベルト１を用い、更に定着ベルト１内側に配置されるローラ又は部材を定着ベルト１内側断面形状と同様のクラウン形状とすることによって、定着ベルトの自動規制機能により、定着ベルトの寄りを防止できる。

図２４は本実施の形態の他の形態における図７及び図１３の点線Ｗの概略断面図である。

所定の加圧力で加熱ローラ３が定着ベルト１を外側に広げるように張力を加えている構成において、例えば、図２４で示すように、加熱ローラ３の形状を定着ベルト１内側断面形状と同様のクラウン形状とすることによって、定着ベルト１が回転する際に寄り力が発生しても、定着ベルト１の端部内周長が、加熱ローラ３中央部の定着ベルト１内周面走行部位長より小さいので、定着ベルト１が片側端部に寄ることを自動的に規制する機能（自動規制機能）が働く。

そして、定着ベルト１の最大内周長部（本実施形態の他形態例では定着ベルト１中央部）と、加熱ローラ３の最大外周長部（本実施形態の他形態例では加熱ローラ３中央部）とがほぼ一致するように、定着ベルト１は、寄りを防止しながら安定して走行（回転）することができる。

従って、定着ベルト１の外周面の逆クラウン形状によりシワを防止するとともに、定着ベルト１内周面形状と定着ベルト１内側に配置したローラ又は部材の形状を前記のように組み合わせることによる自動規制機能によって、定着ベルト１の寄りを防止して、定着ベルト１の走行（回転）安定性を向上することができる。

又、従来、例えば定着ベルトの走行位置を検知して、加熱ローラ３の定着ベルト１に張力を加える左右端部の加圧力を増減し、定着ベルト１の寄りを防止する寄り調整機構（不図示）が搭載された定着装置において、定着ベルト１及び加熱ローラ３の形状を前記組み合わせ構成とすることによって、寄り調整機構を削除することができるので、安価な定着装置を提供することができる。

更に、寄り調整機構が無い定着装置においても、定着ベルト１端部に配置された定着ベルト寄り規制部材（不図示）に強く擦れることを防止できるので、定着ベルト１の端部破損することを防止するとともに、高耐久の定着装置を提供することができる。

本実施の形態は、定着ベルト形状が曲線状に変化する構成に関して述べたが、例えば図１０及び図１８で示す直線状に変化する定着ベルト等においても、定着ベルト内面形状と同じように加熱ローラ３の形状を直線的に変化するようにした構成においても、シワを防止するとともに、自動規制機能による定着ベルト寄り防止効果は同等である。

本実施の形態は、定着ベルト１内面形状と加熱ローラ３外面形状との組み合わせによって自動規制機能を働かせて、定着ベルト１の寄りを防止したが、加熱ローラ３の代わりに弾性ローラ２を用い、定着ベルト１内面形状と弾性ローラ２外面形状との組み合わせによって自動規制機能を働かせることもできる。弾性ローラ２は、加熱ローラ３のような剛体ではいため、加熱ローラ３と同じクラウン量又は逆クラウン量の場合、若干、寄り防止効果は小さくなるため、加熱ローラ３よりもクラウン量又は逆クラウン量を大きめにすることで、同等の効果を得ることができる。

＜実施の形態４＞
図２５により本発明に係る実施の形態４について説明する。

実施の形態１〜実施の形態３は、図７及び図１３で示すように、無端状ベルトとしての定着ベルト１を、弾性ローラ２と加熱ローラ３の２軸に張架する構成に関して述べたが、本実施の形態は、例えば図２５の定着装置１０３に示すように、定着ベルト１を加圧ローラ４に巻き付けるように、補助ローラ３０を、弾性ローラ２の記録材搬送方向上流側に配置した３軸に張架する構成においても本発明の実施の形態１〜実施の形態３を適用する効果は同等である。

この３軸構成は、定着ニップＮ幅を増加して、記録材Ｐ及びトナーＴの加熱時間を増加することで、定着性を向上させる利点を持つ。図２５は定着ニップＮにおいて回転方向の圧力を均等にするために、弾性ローラ２と補助ローラ３０との間に、押圧部材３１を配置する構成としてある。又、補助ローラ３０は、弾性ローラ２の記録材搬送方向下流側に配置しても良い。

本実施の形態では、補助ローラ３０として、外径φ１０のアルミニウム材のローラを配置した。

この３軸構成においても、実施の形態１及び実施の形態２で説明した定着ベルト１を用いることによって、シワを防止できる効果は同等である。

又、実施の形態３で説明した自動規制機能による定着ベルトの寄り防止効果も同等である。実施の形態３では加熱ローラ３と定着ベルト１との形状の組み合わせによって定着ベルト１の寄り防止を行ったが、本実施の形態においては、加熱ローラ３の代わりに補助ローラ３０を用いて、補助ローラ３０と定着ベルト１との形状の組み合わせによって定着ベルト１の寄り防止を行っても効果は同等である。

＜実施の形態５＞
図２６及び図２７により本発明に係る実施の形態５について説明する。

図２６は本実施の形態に係る定着装置１０４の概略構成を示す模式的断面図である。

実施の形態１〜実施の形態３は、定着ニップＮにおいて、無端状ベルトを未定着トナーと接触する側に配置して定着ベルトとして用いた構成に関して説明したが、本実施の形態は、無端状ベルトを未定着トナーと逆側の記録材裏面と接触する側に配置して加圧ベルトとして用いた構成においても本発明の実施の形態１〜実施の形態３を適用する効果は同等である。

本実施の形態は、例えば図７及び図１３の定着装置１０１及び１０２を上下逆にしたような図２６の定着装置１０４に示すように、無端状ベルトである加圧ベルト５１が弾性ローラ２と加熱ローラ３に張架され、定着ローラ５２が加圧ベルト５１を介して弾性ローラ２と圧接して定着ニップＮを形成し、この定着ニップＮに、未定着トナーＴを担持した記録材Ｐを挿入して加熱・加圧し、記録材Ｐ上にトナーＴを永久定着する構成である。

本実施の形態は、この加圧ベルト５１に対して、実施の形態１及び実施の形態２で説明した定着ベルト１と同構成を適用し、加圧ベルト５１の端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状を使用することによって、シワを防止する同様の作用により、同等のシワ防止効果を得ることができる。

又、この加圧ベルト５１と例えば加熱ローラ３とに対して、実施の形態３で説明した定着ベルト１形状と加熱ローラ３形状との組み合わせと同構成を適用することによって、シワを防止するとともに、自動規制機能によって加圧ベルト５１の寄りを防止することができる。

図２７は本実施の形態に係る他の形態の定着装置１０５の概略構成を示す模式的断面図である。

図２７では、加圧ベルト５１を、弾性ローラ２と加熱ローラ３の２軸に張架する構成に関して述べたが、本実施の形態の他の形態としては、例えば図２７の定着装置１０５に示すように、加圧ベルト５１を定着ローラ５２に巻き付けるように、補助ローラ３０を、弾性ローラ２の記録材搬送方向下流側に配置した３軸に張架する構成においても前記図２６と同様に、本発明の実施の形態１〜実施の形態３を適用する効果は同等である。

従って、図２７の３軸張架構成においても、加圧ベルト５１に対して、実施の形態１及び実施の形態２で説明した定着ベルト１と同構成を適用し、加圧ベルト５１の端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状を使用することによって、シワを防止する同様の作用により、同等のシワ防止効果を得ることができる。

又、この加圧ベルト５１と例えば加熱ローラ３とに対して、実施の形態３で説明した定着ベルト１形状と加熱ローラ３形状との組み合わせと同構成を適用することによって、シワを防止するとともに、自動規制機能によって加圧ベルト５１の寄りを防止することができる。

本実施の形態では、補助ローラ３０として、外径φ１０のアルミニウム材のローラを配置した。

又、実施の形態３では、加熱ローラ３と定着ベルト１との形状の組み合わせによって定着ベルト１の寄り防止を行ったが、本実施の形態においては、加熱ローラ３の代わりに補助ローラ３０を用いて、補助ローラ３０と加圧ベルト５１との形状の組み合わせによって加圧ベルト５１の寄り防止を行っても効果は同等である。

＜実施の形態６＞
図２８及び図２９により本発明に係る実施の形態６について説明する。

図２８及び図２９は加圧ローラ４又は定着ローラ５２の記録材搬送方向から見た模式図である。

実施の形態１〜実施の形態５は、図７、図１３及び図２５〜図２７で示す定着装置１０１〜定着装置１０５において、無端状ベルトとしての定着ベルト１又は加圧ベルト５１の端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状とすることによって、シワを防止する構成に関して説明した。

本実施の形態は、定着ベルト１又は加圧ベルト５１の端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状とし、更に図２８で示すように、加圧ローラ４又は定着ローラ５２の端部外周長が中央部外周長よりも大きい、即ち、端部外径が中央部外径よりも大きい逆クラウン形状とすることによって、更にシワ防止効果を向上させる構成である。

前記したように、定着ベルト１と加圧ローラ４又は加圧ベルト５１と定着ローラ５２の両方共に外周形状を逆クラウン形状とすることによって、定着ニップＮ部において、記録材に対する搬送スピードが端部で速く、中央部で遅くなるために、記録材を搬送方向の左右外側へ広げようとする力がより大きく発生し、定着ベルト１又は加圧ベルト５１のみに逆クラウン形状を用いる構成と比較して、記録材のシワを防止する効果がより大きくなる。

実際に、例えば、最大通紙幅が２９７ｍｍ（Ａ３紙縦通紙）の図７の定着装置１０１において、記録材の搬送スピードを１０４ｍｍ／ｓｅｃ、弾性ローラ２の加圧ローラ４への加圧力を総圧（両端の加圧力の合計）３００Ｎ（約３０Ｋｇｆ）、定着ニップ幅６ｍｍ、加熱ローラ３の定着ベルト１の張力を総圧（両端の加圧力の合計）５０Ｎ（約５Ｋｇｆ）とした構成において、加熱ローラ３表面温度を、定着ニップＮにおいて記録材通過時２５０℃、記録材非通過時（スタンバイ時）２００℃とするようにサーミスタ７で温調し、加圧ローラ４表面温度を１００℃（常時）とするようにサーミスタ８で温調して、高湿環境（３０℃／８５％）において、図１４の本実施の形態の定着ベルト１（逆クラウン量＝２５０μｍに設定）を用い、カールの大きい再生紙（リサイクル紙）６４ｇ紙Ａ４横で５００枚（１０００イメージ）自動両面プリントを行い、シワ発生頻度を確認した。

加圧ローラ４として、端部外径と中央部外径が略等しいストレート形状の加圧ローラを用いた場合には、５００枚中２枚のシワが発生した。

加圧ローラ４として、逆クラウン量１５０μｍ（逆クラウン量の計算は実施の形態１の図５で述べた方法と同じ）を用いた場合には、５００枚中全てにシワ発生が無く、高湿環境で、カールの大きい再生紙（リサイクル紙）の自動両面プリントにおいてもシワを防止することができた。

従って、無端状ベルトとしての定着ベルト１又は加圧ベルト５１と、これらに対向して定着ニップＮを形成する加圧ローラ４又は定着ローラ５２との双方を、端部外周長が中央部外周長よりも大きい逆クラウン形状とすることによって、シワ防止効果を更に向上させることができた。

又、図２８により加圧ローラ４又は定着ローラ５２の形状が曲線状に変化する構成に関して述べたが、図２９で示すように、加圧ローラ４又は定着ローラ５２の形状が直線状に変化する構成を本実施の形態に適用してもシワ防止効果の向上は同等である。図２９の直線状に変化する構成は、製造し易いという利点がある。

以上、本発明の実施の形態に関して説明したが、
１）実施の形態１〜実施の形態６における諸数値は、実施の形態の説明を簡略化するための一例であって、前記諸数値は、装置の構成及び設定等に応じて任意に設定することができる。

２）実施の形態１〜実施の形態６は、任意に組み合わせても良い。

３）本発明は、実施の形態１〜実施の形態６で説明した定着装置１０１〜定着装置１０５に限定されるものではなく、他の形態のベルト定着装置にも同様に適用することができる。他の形態のベルト定着装置例に関して、下記４）〜５）に説明する。

４）本発明の実施形態において、加熱ローラを金属等の電磁誘導発熱性部材（例えばＮｉ）とし、前記加熱ローラ内部に、磁場発生手段としての励磁コイル、磁性コア等を配設して、渦電流を発生させることによるジュール熱によって、電磁誘導発熱性部材である加熱ローラを、電磁誘導発熱させる構成の電磁誘導加熱方式のベルト定着装置においても、本発明を適用することによって、記録材のシワを防止することができる。

５）本発明の実施の形態において、無端状ベルト（定着ベルト又は加圧ベルト）のベース層を金属等の電磁誘導発熱性部材（例えばＮｉ）とし、無端状ベルトの加熱源として、無端状ベルト内側又は外側に磁場発生手段としての励磁コイル、磁性コア等を配設して、渦電流を発生させることによるジュール熱によって、電磁誘発熱部材である無端状ベルトのベース層を、直接、電磁誘導発熱させる構成の電磁誘導加熱方式のベルト定着装置においても、本発明を適用することによって、記録材のシワを防止することができる。

本発明は、端部外周長が中央部外周長よりも大きい形状（逆クラウン形状）の耐熱弾性層を被覆した無端状ベルトを用いた定着装置に対して適用して、高画質化を実現するとともに、記録材のシワを防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る定着ベルトを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る従来例の定着ベルトを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る定着ベルトの図１・Ｚ部における模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る従来例の定着ベルトの図２・Ｚ部における模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る定着ベルトの模式的構成図である。 本発明の実施の形態１に係る従来例の定着ベルトの模式的構成図である。 本発明の実施の形態１に係る定着装置の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態１に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る定着装置１０２の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る従来例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る定着ベルトと加熱ローラの模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る他形態例の定着ベルトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態３に係る他形態例の定着ベルトと加熱ローラの模式的断面図である。 本発明の実施の形態４に係る定着装置１０３の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態５に係る定着装置１０４の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態５に係る他形態例の定着装置１０５の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態６に係る加圧ローラ又は定着ローラの模式的構成図である。 本発明の実施の形態６に係る他形態例の加圧ローラ又は定着ローラの模式的構成図である。

符号の説明

１ 定着ベルト
２ 弾性ローラ
３ 加熱ローラ
４ 加圧ローラ
５ 加熱ローラ内包ヒータ
６ 加圧ローラ内包ヒータ
７，８ 温度検知体（温度センサ）
１１ 上接触分離爪
１２ 下接触分離爪
２０ 無端状ベルトのベース層
２１ 無端状ベルトの耐熱弾性層
２２ 無端状ベルトの耐熱離型性樹脂層
３０ 補助ローラ
３１ 押圧部材
５１ 加圧ベルト
５２ 定着ローラ
１０１ オイル塗布定着ベルト定着装置
１０２ オイルレス定着ベルト定着装置
１０３ ３軸張架定着ベルト定着装置
１０４ 加圧ベルト定着装置
１０５ ３軸張架加圧ベルト定着装置
Ｎ 圧接ニップ（定着ニップ）
Ｐ 記録材
Ｔ トナー

Claims (10)

1. 金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆した無端状ベルトにおいて、
   端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする無端状ベルト。
2. 金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層及び耐熱離型性樹脂のトップ層をこの順に被覆した無端状ベルトにおいて、
   端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする無端状ベルト。
3. 無端状ベルトを円筒状にして外径を測定した場合、「中央部外径＜最大通紙幅位置の外径」とする逆クラウン形状であり、逆クラウン量は下記式：
   逆クラウン量＝（最大通紙幅位置の両端部外径の和／２）−中央部外径
   で表され、逆クラウン量が２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は２記載の無端状ベルト。
4. 無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、
   前記無端状ベルトは、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層を被覆し、且つ、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする定着装置。
5. 無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、
   前記無端状ベルトは、金属又は耐熱性樹脂のベース層上に耐熱弾性層及び耐熱離型性樹脂のトップ層をこの順に被覆し、且つ、端部外周長が中央部外周長よりも大きいことを特徴とする定着装置。
6. 無端状ベルトを円筒状にして外径を測定した場合、「中央部外径＜最大通紙幅位置の外径」とする逆クラウン形状であり、逆クラウン量は下記式：
   逆クラウン量＝（最大通紙幅位置の両端部外径の和／２）−中央部外径
   で表され、逆クラウン量が２０μｍ以上、５００μｍ以下とすることを特徴とする請求項４又は５記載の定着装置。
7. 前記加圧部材又は定着部材と無端状ベルトを介して圧接するローラは、略ストレート形状（端部外径≒中央部外径）であることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の定着装置。
8. 無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力を持って張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、
   前記無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つのローラが逆クラウン形状（中央部外径＜端部外径）であり、且つ、無端状ベルトは、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、端部内周長が中央部内周長よりも大きい（逆クラウン形状）ことを特徴とする定着装置。
9. 無端状ベルトが内側に配置した複数のローラに所定の張力をもって張架され、加圧部材又は定着部材が前記複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接されて圧接ニップ部を形成し、前記圧接ニップ部に記録材を搬送して記録材上の未定着画像を記録材上に加熱及び加圧して定着させる定着装置において、
   前記無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つのローラがクラウン形状（中央部外径＞端部外径）であり、且つ、無端状ベルトは、端部外周長が中央部外周長よりも大きく（逆クラウン形状）、端部内周長が中央部内周長よりも小さい（クラウン形状）ことを特徴とする定着装置。
10. 無端状ベルトの内側に配置した複数のローラの少なくとも１つに無端状ベルトを介して圧接する加圧部材又は定着部材はローラであり、前記加圧部材又は定着部材としての加圧ローラ又は定着ローラが逆クラウン形状（中央部外径＜端部外径）であることを特徴とする請求項４〜９の何れかに記載の定着装置。

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