JP2006330530A - 定着用ベルト、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着用ベルトを用いた定着装置によって記録媒体に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる場合に、定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が外部に漏れ出すのを抑制し、長期にわたって安定した定着が行えるようにする。
【解決手段】 内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルト21を回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像tが形成された記録媒体9に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置20において、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に溝部21dとして、その周方向に沿った溝部を複数設け、或いはその幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜する溝部を複数設けた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録媒体に形成されたトナー像を記録媒体に定着させるのに使用する定着用ベルト、この定着用ベルトを用いた定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置に係り、特に、内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる場合において、定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が外部に漏れ出すのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。

従来より、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、記録媒体に形成されたトナー像を、定着装置によって記録媒体に定着させるようにしている。

ここで、このように記録媒体に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置としては、従来より様々な種類の定着装置が使用されており、このような定着装置の１つとして、図１に示すように、無端状の定着用ベルト２１をその内周面側に設けた押圧部材２２によって回転する加圧ローラ２３に押し付け、加圧ローラ２３と定着用ベルト２１との摩擦力によって、この定着用ベルト２１を加圧ローラ２３の回転に伴って回転駆動させると共に、この定着用ベルト２１の内周側に、内部に加熱装置２４ａが設けられた加熱ローラ２４を設け、この加熱ローラ２４によって定着用ベルト２１を加熱させるようにしたものが用いられている。

そして、この定着装置においては、トナー像ｔが形成されたシート状の記録媒体９を、トナー像ｔが定着用ベルト２１側に位置するようにして、上記の定着用ベルト２１と加圧ローラ２３との間に導き、この記録媒体９を定着用ベルト２１と加圧ローラ２２との間で加熱・加圧させて、トナー像ｔを記録媒体９に定着させるようにしている。

ここで、このような定着用ベルト２１を用いた定着装置においては、上記の定着用ベルト２１が加圧ローラ２３の回転に伴って適切に回転駆動されるようにするため、この定着用ベルト２１の内周面に予めグリース等の潤滑剤を付与して、この定着用ベルト２１と押圧部材２２との間の摩擦抵抗を少なくすることが行われている。

しかし、このように定着用ベルト２１の内周面にグリース等の潤滑剤を付与した場合においても、押圧部材２２による押し付けによりこの潤滑剤が定着用ベルト２１の内周面から外部に漏れ出して減少し、定着用ベルト２１と押圧部材２２との間の摩擦抵抗が増加して定着用ベルト２１が適切に回転駆動されなくなり、加圧ローラ２３と定着用ベルト２１との間にスリップが生じて、記録媒体９に定着されるトナー像ｔに乱れが生じたり、記録媒体９が定着用ベルト２１と加圧ローラ２３との間に詰まったりする等の問題が生じた。

このため、近年においては、上記のような定着用ベルトの内周面を粗面化させて、グリース等の潤滑剤が定着用ベルトの内周面に保持されるようにしたものや（例えば、特許文献１参照。）、定着用ベルトの内周面に凹部を設けて、グリース等の潤滑剤が定着用ベルトの内周面に保持されるようにしたもの（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。

しかし、上記のように定着用ベルトの内周面を粗面化させたり、定着用ベルトの内周面に凹部を設けたりして、グリース等の潤滑剤を定着用ベルトの内周面に保持させるようにした場合においても、上記の押圧部材による押し付けにより、定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が次第にこの定着用ベルトの幅方向両側の端部から外部に漏れ出してしまい、長い間使用すると、依然として、加圧ローラと定着用ベルトとの間にスリップが生じて、記録媒体に定着されるトナー像に乱れが生じたり、記録媒体が定着用ベルトと加圧ローラとの間に詰まったりし、長期にわたって安定した定着が行えないという問題があった。
特開２００１−３４１１４３号公報 特開２００２−２５７５９号公報

この発明は、定着用ベルトを用いた定着装置によって記録媒体に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる場合における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が外部に漏れ出すのを抑制し、長期にわたって安定した定着が行えるようにすることを課題とするものである。

この発明における第１の定着用ベルトにおいては、上記のような課題を解決するため、内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置に使用する定着用ベルトにおいて、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に、その周方向に沿った溝部を複数設けた。

また、この発明における第２の定着用ベルトにおいては、上記のような課題を解決するため、内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置に使用する定着用ベルトにおいて、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に、その幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜する溝部を複数設けた。

また、この発明における定着装置においては、上記のような課題を解決するため、内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、上記の第１又は第２の定着用ベルトを用いた。

また、この発明における画像形成装置においては、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、上記の定着装置を用いた。

この発明における第１の定着用ベルトのように、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面にその周方向に沿った溝部を複数設けると、この定着用ベルトを回転駆動させながら、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる場合に、この定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が上記の周方向に沿った複数の溝部内に保持されるようになり、潤滑剤がこの定着用ベルトの幅方向両側の端部から外部に漏れ出すのが適切に防止されるようになる。

また、この発明における第２の定着用ベルトのように、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に、その幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜する溝部を複数設けると、この定着用ベルトを回転駆動させながら、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる場合に、この定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤が、上記の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜した複数の溝部を通して定着用ベルトの幅方向中央部に導かれるようになり、潤滑剤がこの定着用ベルトの幅方向両側の端部から外部に漏れ出すのが一層防止されるようになる。

また、この発明における定着装置のように、内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、上記の第１又は第２の定着用ベルトを用いると、上記のように定着用ベルトの内周面に付与された潤滑剤がこの定着用ベルトの幅方向両側の端部から外部に漏れ出すのが適切に抑制されて、従来のように定着用ベルトが適切に回転駆動されなくなるのが防止され、記録媒体に定着されるトナー像に乱れが生じたり、記録媒体が詰まったりするのが防止され、長期にわたって安定した定着が行えるようになる。

また、この発明における画像形成装置のように、上記の定着装置を用いてトナー像を記録媒体に定着させるようにすると、記録媒体に定着されるトナー像に乱れが生じたり、記録媒体が詰まったりするのが防止され、長期にわたって安定した定着が行え、長期にわたって良好な画像形成が行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る定着用ベルト、定着装置及び画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る定着用ベルト、定着装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態における画像形成装置においては、図２に示すように、黄色，マゼンダ色，シアン色，黒色のトナーを収容させた４つの現像装置Ａ１〜Ａ４を回転するホルダー１に保持させ、このホルダー１を回転させて各現像装置Ａ１〜Ａ４の位置を変更させ、各現像装置Ａ１〜Ａ４におけるトナー担持体２を像担持体３と対向する位置に順々に導き、トナー担持体２と像担持体３とが対向する現像領域において、トナー担持体２からトナーを像担持体３に供給するようにしている。

そして、この画像形成装置によってカラー画像を形成するにあたっては、例えば、先ず黄色のトナーが収容された第１の現像装置Ａ１におけるトナー担持体２を像担持体３と対向するように位置させ、像担持体３を回転させて、像担持体３の表面を帯電装置４によって一様に帯電させ、このように帯電された像担持体３に対して露光装置５により画像信号に従った露光を行い、この像担持体３の表面に静電潜像を形成する。

次いで、このように静電潜像が形成された像担持体３と第１の現像装置Ａ１におけるトナー担持体２とが対向する現像領域において、トナー担持体２から黄色のトナーを像担持体３に形成された静電潜像部分に供給して、像担持体３に静電潜像に対応した黄色のトナー像を形成する。

そして、このように像担持体３に形成された黄色のトナー像を、像担持体３の上方において架け渡された転写ベルト６に転写させる一方、転写後における像担持体３に残留している黄色のトナーをクリーニング装置７によって像担持体３から除去させる。

その後は、上記のホルダー１を回転させて、次にマゼンダ色のトナーが収容された第２の現像装置Ａ２におけるトナー担持体２を像担持体３と対向するように位置させ、上記の第１の現像装置Ａ１の場合と同様にして、像担持体３の表面にマゼンダ色のトナー像を形成し、このマゼンダ色のトナー像を黄色のトナー像が転写された上記の転写ベルト６に転写させる一方、転写後における像担持体３に残留しているマゼンダ色のトナーをクリーニング装置７によって像担持体３から除去させる。

そして、同様の操作を行って、シアン色のトナーが収容された第３の現像装置Ａ３により像担持体３の表面にシアン色のトナー像を形成し、このシアン色のトナー像を上記の転写ベルト６に転写させ、次に黒色のトナーが収容された第４の現像装置Ａ４により像担持体３の表面に黒色のトナー像を形成し、この黒色のトナー像を上記の転写ベルト６に転写させ、このように転写ベルト６上に黄色，マゼンダ色，シアン色，黒色の各トナー像を順々に転写させてフルカラーのトナー像を形成する。

そして、この画像形成装置の下部に設けられた用紙カセット８からシート状の記録媒体９を、送りローラ１０によって転写ベルト６と転写ローラ１１とが対向する部分に導き、転写ベルト６に形成されたフルカラーのトナー像を記録媒体９に転写させ、このように記録媒体９上に転写されたフルカラーのトナー像を定着装置２０により記録媒体９に定着させて排紙する一方、転写されずに転写ベルト６に残ったトナーをクリーニング装置１２によって転写ベルト６から除去するようになっている。

ここで、上記の定着装置２０としては、前記の図１に示したものと同様に、無端状の定着用ベルト２１をその内周面側に設けた押圧部材２２によって回転する加圧ローラ２３に押し付け、加圧ローラ２３と定着用ベルト２１との摩擦力によって、この定着用ベルト２１を加圧ローラ２３の回転に伴って回転駆動させると共に、この定着用ベルト２１の内周側に、内部に加熱装置２４ａが設けられた加熱ローラ２４を設け、この加熱ローラ２４によって定着用ベルト２１を加熱させるようにしたものを用いるようにしている。

そして、トナー像ｔが形成されたシート状の記録媒体９を、トナー像ｔが定着用ベルト２１側に位置するようにして、上記の定着用ベルト２１と加圧ローラ２３との間に導き、この記録媒体９を定着用ベルト２１と加圧ローラ２２との間で加熱・加圧して、トナー像ｔを記録媒体９に定着させるようにしている。

また、この実施形態においても、上記の定着用ベルト２１が加圧ローラ２３の回転に伴って適切に回転駆動されるようにするため、この定着用ベルト２１の内周面に予めグリース等の潤滑剤を付与し、この定着用ベルト２１と押圧部材２２との間の摩擦抵抗が少なくなるようにしている。

ここで、この実施形態においては、上記の定着用ベルト２１として、図３に示すように、ポリイミド等の耐熱性や強度に優れた材料で構成された無端状のベルト基材２１ａの上に、シリコーンゴム等の弾性材料で構成された弾性層２１ｂと、トナー等に対する離型性に優れたフッ素樹脂等で構成された表面層２１ｃとが積層された３層構造のものを用いると共に、この定着用ベルト２１の内周面に上記の潤滑剤を保持するための溝部２１ｄを設けるようにしている。

そして、上記のように無端状のベルト基材２１ａの上に弾性層２１ｂと表面層２１ｃとが積層された３層構造の定着用ベルト２１を使用すると、上記のように複数の色彩のトナーが積層されたフルカラーのトナー像ｔを記録媒体９に定着させる場合に、上記の弾性層２１ｂが適切に変形してフルカラーのトナー像ｔが記録媒体９に適切に定着されるようになる。

ここで、上記の無端状になったポリイミド製のベルト基材２１ａを製造するにあたっては、例えば、円筒状になった内金型の外周面に、ポリアミド溶液や熱可塑性のポリイミド溶液を塗布し、これを加熱乾燥或いは減圧乾燥させて溶媒を揮発させ、これを焼成温度まで加熱させて製造することができる。

また、上記の無端状になったベルト基材２１ａの上にシリコーンゴムからなる弾性層２１ｂを設けるにあたっては、例えば、上記のベルト基材２１ａの上にシリコーンゴム溶液を塗布し、これを成型・焼成して製造することができる。

また、上記の弾性層２１ｂの上にフッ素樹脂で構成された表面層２１ｃを設けるにあたっては、例えば、上記の弾性層２１ｂの上にフッ素樹脂溶液を塗布し、これを成型・焼成して製造するようにしたり、上記の弾性層２１ｂの外周面を被覆するようにフッ素樹脂チューブを被せ、これを加熱させて弾性層２１ｂの外周面に接着させるようにすることができる。

また、上記のように定着用ベルト２１の内周面に潤滑剤を保持するための溝部２１ｄを設けるにあたっては、前記のようにその周方向に沿った溝部２１ｄを複数設けるようにし、或いは、その幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜する溝部２１ｄを複数設けるようにする。

ここで、定着用ベルト２１の内周面に設ける溝部２１ｄの代表的な例を図４〜図６に示す。

図４に示す例では、定着用ベルト２１の内周面全周に至るようにしてその周方向に沿った溝部２１ｄを定着用ベルト２１の幅方向に所要間隔を介して複数設けている。このように定着用ベルト２１の内周面にその周方向に沿った溝部２１ｄを複数設けると、上記のように定着用ベルト２１を回転駆動させながら、この定着用ベルト２１をトナー像ｔが形成された記録媒体９に押し付けて、トナー像ｔを記録媒体９に定着させる場合に、この定着用ベルト２１の内周面に付与された潤滑剤が上記の周方向に沿った溝部２１ｄ内に保持されるようになり、潤滑剤がこの定着用ベルト２１の幅方向両側の端部から外部に漏れ出すのが防止される。

図５に示す例では、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜したＶ字状になった溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けている。

図６に示す例では、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に円弧状になって傾斜する溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けている。

そして、上記の図５及び図６に示すように、定着用ベルト２１の内周面にその幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜する溝部２１ｄを複数設けると、この定着用ベルト２１を回転駆動させながら、この定着用ベルト２１をトナー像ｔが形成された記録媒体９に押し付けて、トナー像ｔを記録媒体９に定着させる場合に、この定着用ベルト２１の内周面に付与された潤滑剤が上記の溝部２１ｄを通して定着用ベルト２１の幅方向中央部に導かれ、潤滑剤がこの定着用ベルト２１の幅方向両側の端部から外部に漏れ出すのが一層防止される。

なお、定着用ベルト２１の内周面に設ける溝部２１ｄは、特に、上記の図４〜図６に示すものに限定されず、この発明における上記の要件を満たす溝部２１ｄであればよい。

ここで、図４に示すように定着用ベルト２１の内周面に周方向に沿った溝部２１ｄを設けるにあたっては、例えば、図７に示すように、周方向に沿った溝部２１ｄを所定長さの線分として、定着用ベルト２１の幅方向全体に所要間隔を介して複数設けるようにしたり、図８に示すように、周方向に沿った溝部２１ｄを所定長さの線分として、定着用ベルト２１の幅方向の両側部にだけ所要間隔を介して複数設け、定着用ベルト２１の幅方向の中央部に設けないようにしたり、図９に示すように、定着用ベルト２１の内周面全周に至る周方向に沿った溝部２１ｄを定着用ベルト２１の幅方向の両側部にだけ所要間隔を介して複数設け、定着用ベルト２１の幅方向の中央部に設けないようにすることができる。

また、図５に示すように定着用ベルト２１の内周面に定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜したＶ字状になった溝部２１ｄを設けるにあたっては、例えば、図１０に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜した溝部２１ｄを所定長さの線分として、図１１に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜した溝部２１ｄを定着用ベルト２１の幅方向の両側部にだけ所要間隔を介して複数設け、定着用ベルト２１の幅方向の中央部に設けないようにすることができる。また、図６に示すように定着用ベルト２１の内周面に定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に円弧状になって傾斜した溝部２１ｄを設けるにあたっても、所定長さの円弧状として設けるようにしたり、定着用ベルト２１の幅方向の両側部にだけ設け、定着用ベルト２１の幅方向の中央部に設けないようにすることができる。さらに、溝部２１ｄは前記のように定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜していればよく、この条件を満たす放物線、双曲線、楕円の一部及び任意の曲線であってもよい。

また、上記のように定着用ベルト２１の内周面に溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１における溝部２１ｄの面積比率が小さくなると、グリース等の潤滑剤を充分に保持することができなくなる一方、この溝部２１ｄの面積比率が大きくなりすぎると、定着用ベルト２１の強度が低下して摩耗による破壊が生じやすくなるため、この定着用ベルト２１の内周面における溝部２１ｄの面積比率を５％〜５０％の範囲にすることが好ましく、また上記の溝部２１ｄの溝深さを４〜３０μｍの範囲、密度を５本／ｍｍ以上にすることが好ましい。

また、上記の溝部２１ｄの幅が狭いと、グリース等の潤滑剤を充分に保持することができなくなる一方、溝部２１ｄの幅が広くなりすぎると、定着用ベルト２１の強度が低下したり、この溝部２１ｄの影響によりトナー像ｔが記録媒体９に適切に定着されなくなる等の問題が生じるため、溝部２１ｄの幅を１０〜８０μｍの範囲にすることが好ましい。

また、上記の図５等に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜した溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の内周面に付与された潤滑剤がこの溝部２１ｄにより定着用ベルト２１の幅方向中央部に適切に導かれるようにするためには、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜した上記の溝部２１ｄの傾斜角度θを５°以上にすることが好ましい。

ここで、定着用ベルト２１の内周面に上記のような各溝部２１ｄを設けるにあたっては、上記の無端状になったベルト基材２１ａを製造する場合において、上記の円筒状になった内金型の外周面に、上記の溝部２１ｄに対応した凸部を形成し、ベルト基材２１ａの製造時に同時に溝部２１ｄを形成することができる。

また、溝部２１ｄが形成されていない無端状になったベルト基材２１ａを製造した後、このベルト基材２１ａを、外周面に溝部２１ｄに対応した凸部が形成された別の内金型にセットし、上記のように弾性層２１ｂや表面層２１ｃを焼成させて製造する際に、このベルト基材２１ａの内周面に上記の凸部に対応した溝部２１ｄを形成することも可能である。

また、上記の押圧部材２２としては、補強用芯金の上に、耐熱性樹脂で構成された基材と、シリコーンゴム等で構成された弾性層と、フッ素樹脂等で構成された表面層とを設けたものを使用することができる。

また、上記の加圧ローラ２３としては、芯金の外周にシリコーンゴム等で構成された弾性層と、フッ素樹脂等で構成された表面層とを設けたものを使用することができ、またこの加圧ローラ２３の内部にも加熱装置（図示せず）を設けることができる。

また、上記の加熱ローラ２４としては、アルミニウム等で構成された薄肉の芯金の内部に加熱装置２４ａを設けたものを使用することができる。

また、図示していないが、上記の加熱ローラ２４を用いずに、上記の押圧部材２２に加熱装置を設けて定着用ベルト２１を加熱させるようにしたり、定着用ベルト２１に誘電体を用い、電磁誘導加熱によって定着用ベルト２１を加熱させることもできる。さらに、加熱ローラ２４を用いずに、前記のように加圧ローラ２３の内部に加熱装置を設けて、この加圧ローラ２３を充分に加熱させるようにし、トナー像ｔが形成されたシート状の記録媒体９を、トナー像ｔが加圧ローラ２３側に位置するようにして、上記の定着用ベルト２１と加圧ローラ２３との間に導くようにすることもできる。

次に、この発明の実施例に係る定着用ベルトと比較例の定着用ベルトとを用いた実験を行い、この発明の実施例に係る定着用ベルトを用いた場合には、長期にわたって安定した定着が行えることを明らかにする。

ここで、以下の実施例及び比較例においては、定着用ベルト２１として、ポリイミドで構成された厚みが７０μｍになった無端状のベルト基材２１ａの上に、シリコーンゴムで構成された厚みが１５０μｍになった弾性層２１ｂとフッ素樹脂で構成された厚みが２０μｍになった表面層２１ｃとが積層された３層構造であって、直径が５０ｍｍ，ベルト幅が２７８ｍｍになったものを用いるようにし、この定着用ベルト２１の内周面に形成する溝部２１ｄの状態を変更させた。

（実施例１）
実施例１においては、上記の定着用ベルト２１の内周面に、前記の図４に示すように、定着用ベルト２１の内周面全周に至るようにして、その周方向に沿った溝部２１ｄを定着用ベルト２１の幅方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。

ここで、上記の溝部２１ｄを設けるにあたっては、その溝幅を８０μｍ，溝深さを３０μｍ，密度を５本／ｍｍにした。

（実施例２〜６）
実施例２〜６においては、上記の定着用ベルト２１の内周面に、前記の図５に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に傾斜したＶ字状になった溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。

ここで、実施例２では、上記の溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜する傾斜角度θを４５°、溝幅を３０μｍ，溝深さを１５μｍ，密度を１５本／ｍｍにした。

実施例３では、上記の溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜する傾斜角度θを５°、溝幅を４０μｍ，溝深さを１５μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

実施例４では、上記の溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜する傾斜角度θを８５°、溝幅を４０μｍ，溝深さを２５μｍ，密度を５本／ｍｍにした。

実施例５では、上記の溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜する傾斜角度θを４５°、溝幅を１０μｍ，溝深さを４μｍ，密度を２０本／ｍｍにした。

実施例６では、上記の溝部２１ｄを設けるにあたり、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かって移動方向に傾斜する傾斜角度θを５°、溝幅を１０μｍ，溝深さを４μｍ，密度を５本／ｍｍにした。

（実施例７）
実施例７においては、上記の定着用ベルト２１の内周面に、前記の図６に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向に円弧状になって傾斜する溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。

ここで、実施例７では、上記の円弧状になって傾斜する溝部２１ｄを設けるにあたり、この円弧の曲率半径を１４７ｍｍにして、定着用ベルト２１の両側の端部における接線方向の傾斜角度θａを３０°にすると共に、溝幅を４０μｍ，溝深さを１５μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

（比較例１）
比較例１では、上記の定着用ベルト２１の内周面に、図１２に示すように、定着用ベルト２１の幅方向に平行な溝部２１ｄを、定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。そして、上記の溝部２１ｄの溝幅を４０μｍ，溝深さを１０μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

（比較例２）
比較例２では、上記の定着用ベルト２１の内周面に、図１３に示すように、定着用ベルト２１の幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルト２１の移動方向とは逆方向に傾斜した溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。そして、上記の溝部２１ｄの移動方向とは逆方向への傾斜角度を５°にし、その溝幅を４０μｍ，溝深さを１０μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

（比較例３）
比較例３では、上記の定着用ベルト２１の内周面に、図１４に示すように、定着用ベルト２１の幅方向の一方の端部から他方の端部に向かって一方向に傾斜した溝部２１ｄを定着用ベルト２１の周方向に所要間隔を介して複数設けるようにした。そして、上記の溝部２１ｄの傾斜角度を４５°、溝幅を４０μｍ，溝深さを１０μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

（比較例４）
比較例４では、上記の定着用ベルト２１の内周面に、図１５に示すように、定着用ベルト２１の幅方向の一端側から他端側に向かってそれぞれ逆方向に傾斜して交差状になった溝部２１ｄを複数設けるようにした。そして、上記の各溝部２１ｄの傾斜角度を４５°、溝幅を４０μｍ，溝深さを１０μｍ，密度を１０本／ｍｍにした。

次いで、上記の実施例１〜７及び比較例１〜４の各定着用ベルト２１の内周面にグリース等の潤滑剤を付与し、各定着用ベルト２１をそれぞれ前記のようにその内周面側に設けた押圧部材２２により回転する加圧ローラ２３に押し付け、この定着用ベルト２１を加圧ローラ２３の回転に伴って回転駆動させた場合における回転トルクの経時変化を測定すると共に、上記の定着用ベルト２１と加圧ローラ２３とによって記録媒体９を搬送させる搬送速度を１５０ｍｍ／ｓ設定し、この搬送速度の経時変化率を測定した。

そして、上記の実施例１の定着用ベルトを用いた場合の結果を図１６（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例２の定着用ベルトを用いた場合の結果を図１７（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例３の定着用ベルトを用いた場合の結果を図１８（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例４の定着用ベルトを用いた場合の結果を図１９（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例５の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２０（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例６の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２１（Ａ），（Ｂ）に、上記の実施例７の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２２（Ａ），（Ｂ）に、上記の比較例１の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２３（Ａ），（Ｂ）に、上記の比較例２の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２４（Ａ），（Ｂ）に、上記の比較例３の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２５（Ａ），（Ｂ）に、上記の比較例４の定着用ベルトを用いた場合の結果を図２５（Ａ），（Ｂ）に示した。

この結果、上記の実施例１〜７の各定着用ベルトを用いた場合には、上記の比較例１〜４の各定着用ベルトを用いた場合に比べて、長時間の使用によっても定着用ベルトと加圧ローラとによって搬送される記録媒体の搬送速度の変化が少なく、記録媒体が定着用ベルトと加圧ローラとの間に詰まったりすることがなく、安定した定着が行える用になっていた。

定着用ベルトを用いた定着装置の概略説明図である。 この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略説明図である。 上記の実施形態に係る画像形成装置に使用した定着用ベルトの断面説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第１の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第２の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第３の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第４の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第５の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第６の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第７の例を示した部分説明図である。 上記の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の第８の例を示した部分説明図である。 比較例１の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の状態を示した部分説明図である。 比較例２の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の状態を示した部分説明図である。 比較例３の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の状態を示した部分説明図である。 比較例４の定着用ベルトの内周面に設ける溝部の状態を示した部分説明図である。 実施例１の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例２の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例３の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例４の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例５の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例６の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 実施例７の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 比較例１の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 比較例２の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 比較例３の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。 比較例４の定着用ベルトを用いた場合における回転トルクの経時変化と、搬送速度の経時変化率とを示した図である。

符号の説明

１ ホルダー
２ トナー担持体
３ 像担持体
４ 帯電装置
５ 露光装置
６ 転写ベルト
７ クリーニング装置
８ 用紙カセット
９ 記録媒体
１０ 送りローラ
１１ 転写ローラ
１２ クリーニング装置
２０ 定着装置
２１ 定着用ベルト
２１ａ ベルト基材
２１ｂ 弾性層
２１ｃ 表面層
２１ｄ 溝部
２２ 押圧部材
２３ 加圧ローラ
２４ 加熱ローラ
２４ａ 加熱装置
Ａ１〜Ａ４ 現像装置
ｔ トナー像
θ 定着用ベルトの幅方向中央部から端部に向かって移動方向に傾斜する溝部の傾斜角度
θａ 定着用ベルトの端部における溝部の接線方向の傾斜角度

Claims (9)

1. 内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置に使用する定着用ベルトであって、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に、その周方向に沿った溝部を複数設けたことを特徴とする定着用ベルト。
2. 内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置に使用する定着用ベルトであって、潤滑剤が付与される定着用ベルトの内周面に、その幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に傾斜する溝部を複数設けたことを特徴とする定着用ベルト。
3. 請求項２に記載した定着用ベルトにおいて、定着用ベルトの内周面に設けられた上記の溝部が、定着用ベルトの幅方向中央部から両側の端部に向かい定着用ベルトの移動方向に５°以上の角度で傾斜していることを特徴とする定着用ベルト。
4. 請求項２に記載した定着用ベルトにおいて、定着用ベルトの内周面に設けられた上記の溝部が、定着用ベルトの幅方向中央部から両側の端部に向かい円弧状になって定着用ベルトの移動方向に傾斜していることを特徴とする定着用ベルト。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載した定着用ベルトにおいて、上記の溝部の幅が１０〜８０μｍの範囲であることを特徴とする定着用ベルト。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載した定着用ベルトにおいて、上記の溝部の溝深さが４〜３０μｍの範囲、密度が５本／ｍｍ以上であることを特徴とする定着用ベルト。
7. 内周面に潤滑剤が付与された無端状の定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトをトナー像が形成された記録媒体に押し付けて、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、定着用ベルトとして請求項１〜６の何れか１項に記載した定着用ベルトを用いたことを特徴とする定着装置。
8. 請求項７に記載した定着装置において、上記の定着用ベルトをその内周面側に設けた押圧部材により回転する加圧ローラに押し付けて、この定着用ベルトを回転駆動させると共に、この定着用ベルトと加圧ローラとの間にトナー像が形成された記録媒体を導いて、トナー像を記録媒体に定着させるようにしたことを特徴とする定着装置。
9. トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、定着装置として請求項７又は請求項８に記載した定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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