JP2010026092A

JP2010026092A - 無端ベルト、定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2010026092A
Application number: JP2008185187A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujiwara; 一生藤原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】回転駆動する回転体と該回転体に従動する無端ベルトとで搬送される用紙のしわの発生を抑制すると共に、該用紙の端部と接触する該無端ベルトの接触部位での摩耗を低減する。
【解決手段】無端ベルト６２の凹凸部６２Ａ上に用紙Ｋが重なった状態で、無端ベルト６２及び用紙Ｋが挟込領域に導入すると、挟込領域の圧力により用紙Ｋを両側端に引き伸ばす張力が働くと共に、無端ベルト６２の凹凸部６２Ａも回転体の表面形状に沿った直線に近い断面形状に伸びながら、直線に近い断面形状に変形する。これにより、凹凸部６２Ａの無い無端ベルト６２に比べ、用紙Ｋの側端部と無端ベルト６２表面とのスリップが少なくなる。これにより搬送される用紙Ｋのしわの発生を抑制すると共に、用紙Ｋの端部と接触する無端ベルト６２の接触部位での摩耗を低減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、無端ベルト、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから記録紙に二次転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。

定着装置としては、例えば、加熱源を有する回転可能な加熱定着ロールと、この加熱定着ロールに圧接し且つ加熱定着ロールに従動する無端ベルトと、この無端ベルトの内側に配設されて、前記無端ベルトを定着ロールに押圧させ且つ前記無端ベルトと加熱定着ロールとの間に圧接域（ニップ領域）を形成する押圧部材と、前記無端ベルトの両端部の内側に嵌合された状態に配設され、当該無端ベルトの内面を回転自在にガイドするベルトガイド部材と、を備え、この圧接域にシートを通過させることで、当該シート上の未定着トナー像を加熱加圧定着するようにしたものが知られている。（例えば特許文献１参照）
かかる特許文献１に記載した定着装置（「ベルトニップ方式」という。）では、定着ロールが中央部から両端部にかけて外径を大きくした所謂フレア形状で形成されているか、または、無端ベルトを定着ロールに圧接させる圧力パッドの押圧力が、軸方向において中央部よりも両端部側で大きくなるように設定されている。このように構成することで、ニップ部を通過する記録紙の速度は中央部よりも両端部にかけて速くなるので、ニップ部に挟持される用紙に対して、中央部から両端部に向かう幅方向の引張力を作用させることができる。この幅方向の引張力によって、用紙における紙しわの発生、さらには画像ずれの発生を抑制している。

また、ベルトニップ方式の定着装置において無端ベルトとの摺動面に摩耗が生じたり、摺動オイルの劣化などによって押圧部材と無端ベルトとの滑り性の低下が生じたりした場合に、無端ベルトの動きが加熱ロールに対応し難くなり、それに伴って記録紙幅方向の引張力の不足を防ぐために用紙に対する静止摩擦係数が定着ロールの用紙に対する静止摩擦係数よりも小さくすることによって、摺動抵抗の大きさの如何に拘わらず、用紙が無端ベルトから受ける逆搬送力を小さく抑えた定着装置（例えば特許文献２参照）が提案されている。

また、ニップ部を通過する記録紙の速度は中央部よりも両端部にかけて速くするのに対応して、用紙と無端ベルトとの間に部分的にスリップを軽減するために、無端ベルトの周長が中央部よりも両端部で大きく形成した定着装置（例えば特許文献３参照）が提案されている。

このような紙しわの抑制はベルトニップ方式においては、特に定着装置の高速化や両面印刷機構の普及に伴い、重要なファクターとなっている。
特許第３２９８３５４号公報特開２００５−７０４５３号公報特開２００５−１４８５４４公報

本発明は、回転駆動する回転体と該回転体に従動する無端ベルトとで搬送されるシートの端部と接触する該無端ベルトの接触部位での摩耗を低減することを課題とする。

本発明の請求項１に係る無端ベルトは、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられて該回転体との間にシートを挟み込む挟込領域を形成し、前記回転体に従動して回転し、前記挟込領域に導入される前記シートを前記回転体とで搬送し、前記挟込領域において前記回転体の回転軸方向に沿って広がり変形する凹凸状の凹凸部が少なくとも内面の一部に複数形成されている。

本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の回転体と、未定着トナー像を有する前記シートを挟み込む挟込領域を形成する請求項１に記載の無端ベルトと、前記挟込領域において前記未定着トナー像を加熱する加熱手段と、を備えている。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、表面に形成される像を保持可能な像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段により前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段により転写された未定着トナー像を前記シートとしての前記記録媒体に定着させる請求項２に記載の定着装置と、を備えている。

本発明の請求項１の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、回転駆動する回転体と該回転体に従動する無端ベルトとで搬送されるシートの端部と接触する該無端ベルトの接触部位での摩耗を低減できる。

本発明の請求項２の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、回転駆動する回転体と該回転体に従動する無端ベルトとで搬送されるシートのしわの発生を抑制できる。

本発明の請求項３の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、回転駆動する回転体と該回転体に従動する無端ベルトとで搬送されるシートのしわの発生を抑制できる。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
本実施形態では、まず無端ベルトを説明し、次にその無端ベルトを備えた定着装置を説明し、次にその定着装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、本実施形態に係る無端ベルトは、定着装置以外にも適用でき、例えば、中間転写ベルトや搬送ベルトなどに用いても良い。

＜無端ベルトの構成＞
図１は、本実施形態に係る無端ベルト６２を示し、挟込領域以外に位置して圧力が加わっていない状態の断面図である。図２は、本実施形態に係る無端ベルト６２を示し、挟込領域に位置して凹凸部６２Ａが圧力により引き伸ばされた状態の断面図である。

図３及び図４は、無端ベルト６２をその回転軸方向に沿って切断して平面状に展開した図であり、図３は複数の溝が無端ベルト６２の回転方向に沿って形成された無端ベルト６２を示し、図４は無端ベルト６２の回転方向に対して角度を有する複数の溝が形成された無端ベルト６２を示す。なお、図３及び図４において、無端ベルト６２上の実線は凸部（山）を示し、破線は凹部（谷）を示す。

図５は、内面側にのみ凹凸部６２Ａを有する無端ベルト６２の構成を示す断面図である。

本実施形態に係る無端ベルト６２は、回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられて該回転体との間にシートの一例としての用紙Ｋを挟み込む挟込領域を形成し、前記回転体に従動して回転（循環）し、前記挟込領域に導入される用紙Ｋを前記回転体とで搬送し、前記挟込領域において前記回転体の回転軸方向に沿って広がり変形する凹凸状の凹凸部６２Ａが少なくとも内面の一部に複数形成されている。

なお、搬送されるシートとしては、用紙に限られず、プラスチックフィルムなど、膜状に形成された膜状部材であってもよい。また、シートとしては、画像が記録される記録媒体に限られるものでなく、種々の用途のシートが用いられる。また、その枚数としては、１枚でもよいし、ラミネートシートを作製する場合のように、搬送されるシートは複数枚であってもよい。

無端ベルト６２の凹凸部６２Ａは、無端ベルト６２表面上の微細な表面粗さとしての凹凸ではなく、挟込領域での圧力により変形可能な凹凸である。

すなわち、無端ベルト６２は、無端ベルト６２をその回転軸方向に沿って切断して平面状に展開した後、その上下から面方向に垂直に挟込領域における圧力と同程度の面圧となるように加圧した際、無端ベルト６２の凹凸部６２Ａが広がり変形し、無端ベルト６２の回転軸方向の長さＬが長くなり、加圧する前の垂直方向から投影した面積に比べ、加圧後の投影面積が増加する無端ベルトであり（図２参照）、かつ加圧を解除した場合にはもとの長さＬ、面積および形状に復帰する無端ベルト（図１参照）であるとも言える。

また、無端ベルト６２の大きさ等については特に制限はなく、層構造としては単層であっても、あるいは複数の素材を積層したものであってもかまわないが、少なくとも１層は凹凸部６２Ａが挟込領域で変形した後、挟込領域から外れた場合に元の形状に復元可能な弾性変形可能なものである必要がある。

凹凸部６２Ａの形状は特に制限はなく、断面波形の形状としては、円弧状の凸状部が連続して連なったもの、三角波状のもの、正弦波状のものあるいはこれらが複合した形状のもの、さらには不定形なものでもかまわない。無端ベルト６２が挟込領域に導入した際にスムーズに広がりやすい図１に示したような波形が良く、具体的には正弦波に類似した形状や円弧が交互に山谷を形成したような凹凸形状が好ましい。

また、凹凸部６２Ａの形成方向は、図３に示すように、連続した筋状の凹凸の各凹及び各凸が、無端ベルト６２の回転方向（円周方向）に沿って形成される構成であっても良い。この場合では、挟込領域における加圧により凹凸部６２Ａが伸びる方向は、回転軸方向のみに伸びることになる。

また、図４に示すように、凹凸部６２Ａは、連続した筋状の凹凸が無端ベルト６２の回転方向に対して角度を有しても良い。この角度は、大きくなるほど回転に伴う無端ベルト６２のウォークが発生しやすくなるため、大きな角度を設ける場合には、図４のように左右対称に溝を設けることが好ましい。

図４に示す構成では、無端ベルト６２の回転軸方向中央部を対称軸とする線対称に形成されている。筋状の凹凸は、回転軸方向中央部の回転方向上流側から、回転軸方向外側の回転方向下流側に連続して形成されている。

各凹及び各凸が、回転軸方向外側の回転方向上流側から、回転軸方向中央部側が回転方向下流側に沿って形成される。この構成では、挟込領域における加圧により凹凸部６２Ａが伸びる方向は、回転方向下流側と回転軸方向外側の両方向に伸びることになる。

また、凹凸部６２Ａは不連続なものであっても良いが、無端ベルト６２の回転軸方向と出来るだけ平行となる部分の少ない連続した筋状の凹凸であることがより好ましい。

また、凹凸部６２Ａの凹凸の高さｈ及びピッチＰは、無端ベルト６２が挟込領域に導入した際に、回転体表面の形状に沿った形状に変形可能なものであれば特に制限はない。

また、最適な高さｈ及びピッチＰは、無端ベルト６２の基材材質やその他積層材料の材質などによって変化するため一概には限定できないが、凹凸部６２Ａが挟込領域で十分に変形可能な弾性率の材質や膜厚であることを前提とした場合には、凹凸の高さｈは、無端ベルト６２び基材膜厚の1／５程度から基材膜厚の３倍程度の範囲が好ましい。

すなわち、凹凸の高さｈが小さすぎると、挟込領域での拡張面積が少なく、用紙Ｋと無端ベルト６２表面とのスリップを抑制できず、また凹凸の高さｈが大きすぎると逆に用紙Ｋに対して伸びすぎ、かえって用紙Ｋの搬送不良や無端ベルト６２の摩耗を発生させる場合がある。また、基材の繰り返し変形によるクラック発生などの疲労破壊などにも繋がってしまう。

従来から使用されている一般的なベルトの基材の膜厚が４０〜１００μｍ程度であることから、より具体的には凹凸の高さｈは、８μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。
また、凹凸のピッチＰは、凹凸の高さｈに対して１０倍から２００倍程度が好ましい。すなわち、凹凸ピッチＰが高さｈに対して１０倍程度以下になると、挟込領域での用紙Ｋに対する無端ベルト６２の拡張面積が多くなりすぎ、かえって用紙Ｋの搬送不良や無端ベルト６２の摩耗を発生させる場合がある。また、２００倍程度以上になると挟込領域での拡張面積が少なく、用紙Ｋと無端ベルト６２表面とのスリップを抑制できない。

また、凹凸形状のピッチＰ及び高さｈは、ベルト全面に渡って一定である必要はなく、例えば中央部でピッチＰと高さｈを小さく、両端部でピッチＰと高さｈを大きくすることも可能である。また凹凸部６２Ａは、無端ベルト６２の回転軸方向に対して全面に渡って設けることが好ましいが、必ずしも全面に設ける必要はなく、例えば中央部のみを凹凸を無くしたり、あるいは、ベルトガイドと接触する両端部の凹凸を無くしたりすることも可能である。

また、中央部の周長に対して両端部側の周長もしくは平均外径を長くもしくは太くしたり、逆に中央部の周長に対して両端部側の周長もしくは平均外径を短くもしくは細くしたりすることも可能である。

また、ベルトの膜厚は均一で内面と表面ともに同様な凹凸形状であることが好ましいが、不均一であってもかまわない、たとえば凹の部分の厚みが凸の部分より薄くてもあるいは逆に凸の部分の厚みが凹の部分より薄くてもかまわない。

すなわち、図５に示すように、少なくとも無端ベルト６２の内面側に凹凸部６２Ａを有していれば良く、外面側は平面であっても良いし、さらには内面と反転した形状であってもかまわない。但し、この場合には、柔軟性を有する伸縮可能な表面層６２Ｂが形成されている必要がある。

また無端ベルト６２の回転軸方向の厚み分布も均一である必要は無く、たとえば中央に対して両端部の厚みを厚くしたりその逆にしたりすることも可能である。

また、無端ベルト６２内面の微細な表面形状あるいは表面粗さは特に制限はなく、摺動用潤滑剤を保持し、低摩擦シートとの摺動抵抗を低く維持するために、ブラスト処理された金型面を転写したランダムな凹凸形状であったり、切削目などからなる筋状の凹凸、綾目ローレット状の凹凸あるいは鏡面状態のものであったりしてもかまわない。

＜無端ベルト６２の作用＞
無端ベルト６２は、挟込領域外においては圧力が加わっておらず、図１に示すように、凹凸部６２Ａが凹凸状となっている。このとき、無端ベルト６２上に配置された用紙Ｋも、凹凸部６２Ａに沿って凹凸状となっている。

無端ベルト６２の凹凸部６２Ａ上に用紙Ｋが重なった状態で、無端ベルト６２及び用紙Ｋが挟込領域に導入すると、図２に示すように、挟込領域の圧力により用紙Ｋを両側端に引き伸ばす張力が働くと共に、無端ベルト６２の凹凸部６２Ａも回転体の表面形状に沿った直線に近い断面形状に伸びながら、直線に近い断面形状に変形する。これにより、凹凸部６２Ａの無い無端ベルト６２に比べ、用紙Ｋの側端部と無端ベルト６２表面とのスリップが少なくなる。

＜無端ベルト６２の材料＞
本実施形態の無端ベルト６２の基層に用いられる耐熱性の材質としては、公知の各種プラスチック材料および金属材料のものの中から適宜選択して使用することができる。

プラスチック材料のなかでは一般にエンジニアリングプラスチックと呼ばれるものが適しており、例えばフッソ樹脂、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリベンズイミダゾール（PBI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリサルフォン（PSU）、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド（PPS）、ポリエーテルイミド（PEI）、全芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）などが好ましい。また、この中でも機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性等に優れる熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂などが好ましい。

また、無端ベルト６２の基層に用いられる金属材料としては、特に制限は無く、各種金属や合金材料が適宜使用可能で、例えばＳＵＳ、ニッケル、銅、アルミ、鉄などが好適に使用可能である。また、前記耐熱性樹脂や前記金属材料を複数積層することも可能である。

また、本実施形態の無端ベルト６２には、前記樹脂や金属及び複数の積層材料に加えてゴム材料も積層することが可能であり、各種ゴム材料の中から適宜使用可能である。各種ゴム材料としては、例えば、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、シリコーンゴム、フッ素ゴム(FKM)などが上げられ、特に耐熱性、加工性に優れたシリコーンゴムが好ましい。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。

また、無端ベルト６２が定着用ベルトとして使用される場合には表面離型層として最外表面層に非粘着性の高いフッ素樹脂が積層されることが好ましく、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）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、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）、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂挙げられ、特に耐熱性、機械特性等の面からポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び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−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）あるいはこれらの変性体が好適に用いられる。

また、複数に渡って積層された各層の厚さは、必ずしも均一である必要はなく、たとえば凹の部分の厚みが凸の部分より薄くても、あるいは逆であってもかまわない。また無端ベルト６２の回転軸方向での厚さも均一なもので無くてもかまわない。たとえば中央に対して両端部の厚みを厚くすることも可能であり、あるいは逆であってもかまわない。また各層は、無端ベルト６２の全面に渡って積層する必要はなく一部であってもかまわない。

また、無端ベルト６２の各層には適宜、導電性、熱伝導性、絶縁性、剥離性、摺動性、補強等の目的に応じて、各種フィラーを添加することも可能である。フィラーとしては層状構造を持った潤滑性フィラー（例えば、二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素、マイカ、グラファイト、二硫化二硫化モリブデン、タルク）、導電性を有するフィラー（例えば、カーボンブラック、黒鉛）、耐熱性樹脂を含んで構成されるフィラー（例えば、耐熱性樹脂がイミド系樹脂、アミド系樹脂、及び全芳香族ポリエステル系樹脂から選択されるフィラー：例えばポリイミド、液晶ポリマー、アラミド）、各種フッ素樹脂粉末、その他（ガラス粉末、珪酸アルミ、炭素繊維、ブロンズ、チタン酸カリウム、酸化チタン、金属粉末、硫酸バリウム、金属酸化物、炭化物、窒化物、ケイ酸塩化合物）などが使用可能である。

＜無端ベルト６２の製造方法＞
また、本実施形態の無端ベルト６２の製造方法としては、例えば以下の様な方法が挙げられる。

アルミニウムなどの金属からなる円筒状の金型表面に無端ベルト６２に設けたい凹凸に対応したピッチ及び深さ及び形状の溝を螺旋状に設け、前記金型表面に離型剤を塗布した後、耐熱性樹脂を被服し、さらに熱などを加えて狙いの形状に安定化させた後に、螺旋溝にそって回転させながら金型より取り外すことによって作製することが可能である。また図４のような螺旋溝を中央部から左右で逆巻きにした場合には金型を中央部から分割することによって製造可能である。

また、あらかじめ凹凸のない平らな金型に耐熱性樹脂を被服し、さらに前記耐熱性樹脂が完全に安定化しない程度に加熱したのち、続いて無端ベルト６２に設けたい凹凸に対応したピッチ及び深さ及び形状の溝を螺旋状に設けた第２の金型に被せ変え、さらに前記耐熱性樹脂が完全に安定化する程度に加熱して、狙いの形状に収縮および安定化させた後に螺旋溝にそって回転させながら、金型を取り外すことによって作製することが可能である。また前記金型としては線状あるいは板状の金属をスプリング状に巻いたものも使用可能である。

また、凹凸のない平らな金型に耐熱性樹脂を被服し、さらに前記耐熱性樹脂が完全に安定化しない程度に加熱して凹凸の無い無端ベルト６２を製作したのち、無端ベルト６２に設けたい凹凸に対応したピッチ及び深さ及び形状の平行な溝を有し、かつ回転可能な複数本のシャフトを使用し、ベルト内側に挿入してベルト内側から外側に向かって張力および熱を加えながら変形と同時に安定化させることによって製造可能である。あるいは無端ベルト６２に設けたい凹凸に対応したピッチ及び深さ及び形状の平行な溝を有する２本のシャフトでベルトの内側と外側から圧力と熱を加えた状態で挟みながら回転させ所定の形状に変形させたりすることも可能である。

また、線膨張係数が小さく焼成後に、金型に比べ収縮小さい耐熱性樹脂（たとえばポリイミド）においては、凹凸溝の無い平らな金型において、通常は前面に離型剤をコーティングするのに対して、マスキングしたりあるいはいったん塗布した離型剤をはがしたりして、樹脂に対して離型性のない部分を螺旋状に設けた金型を使用しても製造することが可能である。この場合には前記離型性の低い線状部分が凹凸の凹の部分になりその他の部分が半円弧状の凸となる。ただし離型性の無い部分は広くしすぎると金型に張り付き脱型できなくなるため、離型性の無い部分は１０〜５００μｍ程度の細い線状とする必要がある。

また、金属ベルトなどにおいては電鍍や、ヘラ絞り加工時の芯金の形状を凹凸溝としたり、あるいは凹凸の無い無端ベルト６２を製造したのち、エラストマーマンドレルを使用したバジル加工やハイドロフォーミング加工やあるいは無端ベルト６２に設けたい凹凸に対応したピッチ及び深さ及び形状の平行な溝を有するシャフトでベルトの内側と外側から圧力を加えた状態で挟みながら回転させ所定の形状に変形させたりすることも可能である。また、凹凸形状を形成した樹脂に鍍金や蒸着などによって金属を積層することも可能である。

また、表面にシリコーンゴムやフッ素ゴムなど弾性層やさらにフッ素樹脂等の離型層をスプレーコート、フローコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、スピンコートあるいはチュービングなどによって被服することが可能である。凹凸を有する基体上にコーティングする場合には、コーティング材料やコーティング膜厚によっては凹凸に対応した膜厚が変動する場合があるが、均一な膜厚にする場合には、基材に対してあらかじめ軸方向に張力を与えて平らな状態に引っ張って固定した上でコーティングした後、張力を解除することによって、均一な膜厚とすることができる。

＜定着装置＞
次に、本実施形態に係る無端ベルト６２を用いた定着装置について説明する。
定着装置としては種々の構成が考えられ、以下に、第１実施形態として、加熱源を有する定着ロールと圧力パッドが押圧された無端ベルトと備えた定着装置を説明し、第２実施形態として、加熱源が押圧された無端ベルトの一例としての定着ベルトと加圧ロールと備えた定着装置を説明する。

［定着装置の第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る定着装置６０について説明する。図６は、第１実施形態の定着装置６０の構成を示す概略図である。

定着装置６０は、図６に示すように、回転駆動する回転体の一例としての定着ロール６１と、無端ベルト６２と、無端ベルト６２を介して定着ロール６１を加圧する圧力部材の一例としての圧力パッド６４とを備えて構成されている。なお、圧力パッド６４は、無端ベルト６２と定着ロール６１とが相対的に加圧されていればよい。従って、無端ベルト６２側が定着ロール６１に加圧されても良く、定着ロール６１側が定着ロール６１に加圧されても良い。

定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２及び離型層６１３を積層して構成されたものである。定着ロール６１の内部には、挟込領域において未定着トナー像を加熱する加熱手段の一例としてのハロゲンランプ６６が配設されている。加熱手段としては、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材を用いてもよい。

一方、定着ロール６１の表面には感温素子６９が接触して配置されている。この感温素子６９による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ６６の点灯が制御され、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１５０℃）を維持される。

無端ベルト６２は、内部に配置された圧力パッド６４とベルト走行ガイド６３と、後段で述べる両端部に配置されたエッジガイド８０によって回転自在に支持されている。そして、挟込領域Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されて配置されている。

圧力パッド６４は、無端ベルト６２の内側において、無端ベルト６２を介して定着ロール６１に加圧される状態で配置され、定着ロール６１との間で挟込領域Ｎを形成している。圧力パッド６４は、幅の広い挟込領域Ｎを確保するためのプレ挟込部材６４ａを挟込領域Ｎの入口側に配置し、定着ロール６１に歪みを与えるための剥離挟込部材６４ｂを挟込領域Ｎの出口側に配置している。

さらに、無端ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、プレ挟込部材６４ａ及び剥離挟込部材６４ｂの無端ベルト６２と接する面に低摩擦シート６８が設けられている。そして、圧力パッド６４と低摩擦シート６８とは、金属製のホルダ６５に保持されている。

さらに、ホルダ６５にはベルト走行ガイド６３が取り付けられ、無端ベルト６２がスムーズに回転することができるように構成されている。すなわち、ベルト走行ガイド６３は、無端ベルト６２内周面と摺擦するため、静止摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、ベルト走行ガイド６３は、無端ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。

そして定着ロール６１は、図示しない駆動モータにより矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動して無端ベルト６２は、定着ロール６１の回転方向と反対の方向へ回転する。すなわち、定着ロール６１が図６における時計方向へ回転するのに対して、無端ベルト６２は反時計方向へ回転する。

未定着トナー像を有する用紙Ｋは、定着入口ガイド５６によって導かれて、挟込領域Ｎに搬送される。そして、用紙Ｋが挟込領域Ｎを通過する際に、用紙Ｋ上のトナー像は挟込領域Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。

第１実施形態の定着装置６０では、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレ挟込部材６４ａにより、プレ挟込部材６４ａがない構成に比して、広い挟込領域Ｎを確保される。

また、第１実施形態に係る定着装置６０では、定着ロール６１の外周面に対し突出させて剥離挟込部材６４ｂを配置することにより、挟込領域Ｎの出口領域において定着ロール６１の歪みが局所的に大きくなるように構成されている。

このように剥離挟込部材６４ｂを配置すれば、定着後の用紙Ｋは、剥離挟込領域を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、用紙Ｋが定着ロール６１から剥離しやすい。

また、剥離の補助手段として、定着ロール６１の挟込領域Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設されている。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。

以下、第１実施形態に係る定着装置６０に使用される無端ベルト６２以外の部材について詳細に説明する。

定着部材としての定着ロール６１としては、その形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じてそれ自体公知のものの中から適宜選択して使用することができる。定着ロール６１は、円筒状のコア６１１と、その表面に形成された弾性層６１２と、更にその弾性層の表面に形成された離型層６１３を備えてなる。

このような定着ロール６１は公知の製造方法で製造することが可能で、一般的には円筒状のコア６１１の周りに弾性層６１２を形成する為の金型を配置し、液状ゴムを金型と円筒状コア６１１の隙間に流し込んだ後に加硫し固め、その上で、表面にＰＦＡ等の樹脂スリーブを装着したものが使用できる。

円筒状のコア６１１の材質としては、機械的強度に優れ、伝熱性が良好である材質ならば特に制限はないが、例えば、アルミニウム（例えば、Ａ−５０５２材）、ＳＵＳ、鉄、銅等の金属、合金、セラミックス、ＦＲＭなどが挙げられる。第１実施形態の定着装置６０では外径φ２５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体で構成されている。

弾性層６１２の材質としては、公知の材質の中から適宜選択できるが、耐熱性の高い弾性体であればどのような材料を用いることも可能である。特に、ゴム硬度が１５〜４５°（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましく、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。

第１実施形態においては、これらの材質の中でも、表面張力が小さく、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。

なお、弾性層６１２の厚みとしては、３ｍｍ以下であることが好ましく、０．５〜１．５ｍｍの範囲であることがより好ましい。第１実施形態の定着装置６０では、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のＨＴＶシリコーンゴムを６００μｍの厚さでコアに被覆している。

離型層６１３の材質としては、トナー画像に対し、適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素樹脂が好適に挙げられる。

フッ素樹脂としては、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）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、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）、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂挙げられる。

特に耐熱性、機械特性等の面からポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び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−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）が好適に用いられる。

離型層６１３の厚みとしては、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。離型層６１３の厚みが５μｍ未満であると、用紙端部付近での定着ロール６１の歪みに基づく離型層のしわや摩滅が生じやすくなり、一方、５０μｍを超えると、離型層が硬くなり、画像に光沢ムラ等の欠陥が生じる可能性が増え、ともに好ましくないからである。

離型層６１３の厚みとしては、通常、１０〜１００μｍであり、好ましくは２０〜３０μｍである。前記離型層６１３を前記コアの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、押出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法が挙げられる。第１実施形態の定着装置６０では、厚さ３０μｍのＰＦＡを被覆している。

定着ロール６１を加熱する加熱源としては、上述のように、例えばハロゲンランプ６６が用いられ、上記コアの内部に収容することができる形状、構造のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。ハロゲンランプ６６により加熱された定着ロール６１の表面温度は、定着ロール６１に設けられた感温素子により計測され、制御手段によりその温度が一定に制御される。感温素子としては、特に制限はなく、例えば、サーミスタ、温度センサなどが挙げられる。

無端ベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４は、上述したように、プレ挟込部材６４ａと剥離挟込部材６４ｂとで構成され、バネや弾性体によって定着ロール６１を、例えば３２ｋｇｆの荷重で押圧するようにホルダ６５に支持されている。定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。また定着時の熱による劣化を防止するという観点からすれば、それぞれの材質は耐熱性を具備するもので構成することが好ましい。

なお、無端ベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４は、無端ベルト６２を介して定着ロール６１を加圧し、無端ベルト６２と定着ロール６１との間に、未定着トナー像を保持する用紙Ｋが通過可能な挟込領域Ｎが形成することができる機能を有していれば形状や材質に特に制限はなく、さらには圧力パッド６４に加え、定着ロール６１に対して加圧しつつ回転する加圧ローラなどを並設することも可能である。

プレ挟込部材６４ａには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーや板バネ等の弾性体を用いることができ、これらの材質の中でも、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。硬度の点からＪＩＳ−Ａ硬度１０〜４０°のシリコーンゴムが好適に用いられる。弾性体の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第１実施形態の定着装置６０では、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムを用いている。

剥離挟込部材６４ｂは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属で形成されている。剥離挟込部材の形状としては、挟込領域Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。そして、本実施の形態の定着装置６０では、無端ベルト６２は、圧力パッドにより定着ロール６１に約４０°の巻き付き角度でラップされ、約８ｍｍ幅の挟込領域Ｎを形成している。

低摩擦シート６８は、無端ベルト６２内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減するために設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質が適している。

この低摩擦シート６８の材質としては、金属、セラミックス、樹脂等各種材料を採用することが可能であるが、具体的には、耐熱性樹脂であるフッ素樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の他、６−ナイロンあるいは６，６−ナイロンのナチュラル材や、これらにカーボンやガラス繊維等を添加した材料を用いることができる。

この中でも無端ベルト６２との接触面側が、無端ベルト６２内面との摺動抵抗が小さくかつ潤滑剤が保持される表面に微細な凹凸形状を有するフッ素樹脂シートが好ましい。

具体的には、シンタード成型したＰＴＦＥ樹脂シート、テフロン(登録商標)を含浸させたガラス繊維シート、またガラス繊維にフッ素樹脂からなるスカイブフィルムシートを加熱融着サンドした積層シートやあるいはフッ素樹脂シートに筋状の凹凸を設けたもの等を用いることができる。

なお、低摩擦シート６８は、プレ挟込部材６４ａや剥離挟込部材６４ｂと別体に構成しても、プレ挟込部材６４ａや剥離挟込部材６４ｂと一体的に構成しても、いずれでもよい。

さらに、ホルダ６５には、定着装置６０の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材６７が配設されている。潤滑剤塗布部材６７は、無端ベルト６２内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、無端ベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート６８を介した無端ベルト６２と圧力パッドとの摺動抵抗をさらに低減して、無端ベルト６２の円滑な回転を図っている。また、無端ベルト６２の内周面や低摩擦シート６８表面の摩耗を抑制する効果も有している。

潤滑剤としてはシリコーンオイルが好ましく、シリコーンオイルとしてはジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩およびヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等を用いることもできるが、濡れ性に優るアミノ変性シリコーンオイルがより好ましい。

また、耐熱性により優れた性能が必要な場合、メチルフェニルシリコーンオイルあるいはフッ素オイル（パーフルオロポリエーテルオイル、変性パーフルオロポリエーテルオイル）などを使用することも好適である。なお、耐熱性を向上させるためにシリコーンオイル中に微量の酸化防止剤を添加することも可能である。その他固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース、例えばシリコーングリス、フッ素グリス等、さらにはこれらを組み合わせたものも用いることができる。第１実施形態の定着装置６０では、粘度３００ｃｓのアミノ変性シリコーンオイル（ＫＦ９６：信越化学（株）製）を用いている。

また、ベルト走行ガイド６３は、上述したように、無端ベルト６２の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、無端ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、ＰＦＡやＰＰＳ等の耐熱性樹脂が用いられる。

次に、定着装置６０における無端ベルト６２を支持する構成について述べる。

図７は、無端ベルト６２が支持された状態を説明する定着装置６０の端部を含んだ一部分の断面図であり、用紙Ｋの搬送方向下流側から見た図である。図７に示すように、ホルダ６５の両端部にはエッジガイド８０が配設されている。エッジガイド８０は、挟込領域Ｎとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド８０１、ベルト走行ガイド８０１の外側に設けられ、無端ベルト６２の内径よりも大きな外径で形成されたフランジ部８０２、さらにフランジ部８０２の外側に設けられ、エッジガイドを定着装置６０本体に位置決めして固定するための保持部８０３で構成されている。エッジガイド８０は、ホルダ６５の両端部にフランジ部８０２の内側面が固定されるようにして支持されている。その際、ベルト走行ガイド８０１は、ホルダ６５の端部にオーバーラップするように構成されている。

このように、ベルト走行ガイド８０１は、エッジガイド８０と一体に成型され、無端ベルト６２端部付近の回転をガイドするものである。なお、上述のベルト走行ガイド６３は、ホルダ６５側に固定され、無端ベルト６２の中央部付近をガイドするものであり、図７において図示を省略している。

そして、無端ベルト６２は、挟込領域Ｎとその近傍を除いて、両側部の内周面がベルト走行ガイド６３の外周面に支持され、ベルト走行ガイド６３の外周面に沿って回転する。したがって、ベルト走行ガイド６３は、無端ベルト６２がスムーズに回転することができるように静止摩擦係数の小さな材質で形成され、さらには、無端ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。

また、フランジ部８０２は、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両フランジ部８０２の内側面が、無端ベルト６２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、無端ベルト６２が回転する際には、無端ベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に当接することによって、無端ベルト６２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。このように、無端ベルト６２は、エッジガイド８０によって片寄りが規制されるように設定されている。

［定着装置の第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る定着装置９０について説明する。図８は、第２実施形態の定着装置９０の構成を示す概略図である。
なお、第１実施形態に係る定着装置と同様な構成については、同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。

図８に示すように、第２実施形態に係る定着装置９０は、無端ベルトとしての定着ベルト９２と、回転駆動する回転体の一例としての加圧ロール９１とを備えて構成されている。定着ベルト９２は、上述した無端ベルト６２と同様に構成されている。

そして、定着ベルト９２が用紙Ｋのトナー像保持面側に配置されるとともに、定着ベルト９２の内側には、加熱手段の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２から挟込領域Ｎに熱を供給するように構成している。

セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に加圧される状態で配置され、挟込領域Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。挟込領域Ｎを通過した用紙Ｋは、挟込領域Ｎの出口領域（剥離挟込部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。

さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート６８が配設されている。この低摩擦シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成してもよい。

一方、加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転に従動して定着ベルト９２が回転するように構成されている。加圧ロール９１は、コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成され、必要に応じて各層はトナーのオフセット対策としてカーボンブラックなどの添加により半導電性化されている。

さらに、第２実施形態の定着装置９０では、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の加圧ロール９１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。

また、剥離の補助手段として、定着ベルト９２の挟込領域Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。

加えて、ホルダ９５の両端部にはエッジガイド（不図示）が配設されている。エッジガイドは、ホルダ９５の両端部において対向するように配置された両エッジガイドの内側面が、定着ベルト９２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、定着ベルト９２が回転する際には、定着ベルト９２の端部が両エッジガイドの内側面に当接することによって、定着ベルト９２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。このように、定着ベルト９２は、エッジガイドによって片寄りが規制されるように設定されている。

そして、未定着トナー像を有する用紙Ｋは、定着入口ガイドによって定着装置９０の挟込領域Ｎに導かれる。用紙Ｋが挟込領域Ｎを通過する際には、用紙Ｋ上のトナー像は、挟込領域Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータから供給される熱とによって定着される。

ここで、第２実施形態の定着装置９０においては、加圧ロール９１は、両端部の外径が中央部の外径よりも大きい逆クラウン形状（フレア形状）に形成されるとともに、定着ベルト９２も、内面に凹凸形状を有し、この凹凸形状は挟込領域においては前記加圧ロール９１の表面形状に沿った形状に広がり変形するように構成されている。このように構成することによって、用紙が挟込領域を通過するに際して、加圧ロール９１による用紙への中央部から両端部に向かって幅方向に引張力が作用することによって用紙が伸びるのとともに定着ベルト９２の表面幅方向の長さも伸びる。

このため、第２実施形態の定着装置９０でも、中央部から両端部に亘る全領域において、定着ベルト９２は用紙Ｋに対してスリップを抑制される。

なお、加熱源としてはセラミックヒータ８２以外に、無端ベルト６２内部に設けたハロゲンランプであったり、あるいは無端ベルト６２内部あるいは外部に設けた電磁誘導コイルによる電磁誘導発熱を利用したものであったりしてもかまわない。

また、無端ベルト６２内部にフラットな圧力部材に加え定着ロール６１に対して加圧しつつ回転する加圧ローラなどを並設することも可能である。

＜画像形成装置＞
次に、第１実施形態に係る定着装置を備えた本実施形態の画像形成装置について説明する。図９は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。

図９に示される画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写(一次転写)させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録媒体である用紙Ｋに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｋ上に定着させる定着装置６０とを備えている。また、画像形成装置１００は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。

この定着装置６０が既述の第１実施形態の定着装置であり、当該定着装置は既述の本実施形態の無端ベルト６２を有してなる。なお、画像形成装置１００は、既述の第２実施形態に係る定着装置９０を備える構成であってもよい。

画像形成装置１００の各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、表面に形成される像を保持可能な像保持体の一例として、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１を備えている。

感光体ドラム１１の周囲には、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段の一例として、感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２が設けられ、前記帯電手段により帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段の一例として、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザー露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)が設けられている。

また、感光体ドラム１１の周囲には、前記潜像形成手段により前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられ、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。

さらに、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が設けられ、帯電器１２、レーザー露光器１３、現像器１４、一次転写ロール１６及びドラムクリーナ１７の電子写真用デバイスが感光体ドラム１１の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。

中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０^６〜１０^１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。

中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図９に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０^８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。

そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。

二次転写部２０は、バックアップロール２５と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段の一例としての、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、を備えて構成されている。

バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０^７〜１０^１０Ω／□となるように形成され、硬度は、例えば、７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。

一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０^７．５〜１０^８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。

そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｋ上にトナー像を二次転写する。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。

一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。

更に、本実施形態の画像形成装置では、用紙Ｋを搬送する搬送手段として、用紙Ｋを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｋを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｋを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｋを二次転写部２０へと送り込む搬送ガイド５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｋを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｋを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図９に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。

画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザー露光器１３に出力される。

レーザー露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザーから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザー露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｋが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｋは、搬送ロール５２により搬送され、搬送ガイド５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｋは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｋの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｋは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって加圧される二次転写部２０において、用紙Ｋ上に一括して静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｋは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｋを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｋ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙Ｋ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｋは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送される。

一方、用紙Ｋへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能であり、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは言うまでもない。

以下に、本実施形態の無端ベルト６２と、比較例に係る無端ベルトとを作製し、定着装置及び画像形成装置に取り付けた時の評価結果を具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

次に、芯体表面へのＰＩ前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング（螺旋巻き塗布）法により厚さ約１１０μｍに塗布した後、１１０℃で４０分間回転させながら乾燥した。フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（商品名：ＥＮ-７１０ＣＬ、三井・デュポンフロロケミカル社製）をスプレーコーティングによりコートしたのち、３３０℃で２０分焼成し、ついで芯体表面から取り外した。

さらに金型軸方に沿って測定した深さ１５０μｍでピッチが５ｍｍで断面形状が正弦波に類似した溝を全長に渡って螺旋状に設けた平均外径２９．８５ｍｍで第２の金型に被せ、３８０℃で４５分間再度焼成を行い、無端ベルトを第２の金型の表面形状に沿って収縮および安定化させた。

さらに、前記焼成後の無端ベルトを螺旋溝に沿って回転させながら抜き取り、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂の外周に、ＰＦＡを含有する膜厚２５μｍの被覆層が形成された全長３４０ｍｍ無端ベルトとしたものである。

またこのとき、出来上がった無端ベルトの内面の凹凸形状を測定したところほぼ第２の金型の表面形状を反転させた形状が得られ、深さ１５０μｍでピッチが５ｍｍであった。また平均外径は全長に渡って３０．０３ｍｍのストレートな形状であった。

（実施例２）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

さらに金型軸方に沿って測定した深さ１５０μｍでピッチが５ｍｍで断面形状が正弦波に類似した溝を金型端部側から中央部に向かって３０°角度の螺旋状になるように左右対称に設けかつ金型中央部でインロウ式に分割可能とした平均外径２９．８５ｍｍの第２のアルミニウム製金型に被せ、３８０℃で４５分間再度焼成を行い、無端ベルトを第２の金型の表面形状に沿って収縮および安定化させた。

さらに、前記焼成後の無端ベルトを金型中央部で分割すると同時に、螺旋溝に沿って回転させながら抜き取り、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂の外周に、ＰＦＡを含有する膜厚２５μｍの被覆層が形成された全長３４０ｍｍ無端ベルトとしたものである。

またこのとき、出来上がった無端ベルトの内面の軸方向に沿った凹凸形状を測定したところほぼ第２の金型の表面形状を反転させた形状が得られ、深さ１５０μｍでピッチが５ｍｍであった。また螺旋溝の無端ベルト円周方向との角度は３０°で、ベルト中央部に対して左右対称であった。また平均外径は全長に渡って３０．０３ｍｍのストレートな形状であった。

（実施例３）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

さらに金型軸方に沿って測定した深さ３０μｍでピッチが０．８ｍｍで断面形状が正弦波に類似した溝を金型端部側から中央部に向かって３０°角度の螺旋状になるように左右対称に設けかつ金型中央部でインロウ式に分割可能とした平均外径２９．９７ｍｍの第２のアルミニウム製金型に被せ、３８０℃で４５分間再度焼成を行い、無端ベルトを第２の金型の表面形状に沿って収縮および安定化させた。

またこのとき、出来上がった無端ベルトの内面の軸方向に沿った凹凸形状を測定したところほぼ第２の金型の表面形状を反転させた形状が得られ、深さ３０μｍでピッチが０．８ｍｍであった。また螺旋溝の無端ベルト円周方向との角度は３０°で、ベルト中央部に対して左右対称であった。また平均外径は全長に渡って３０．１５ｍｍのストレートな形状であった。

（実施例４）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

次に芯体表面へのＰＩ前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング（螺旋巻き塗布）法により厚さ約１１０μｍに塗布した後、１１０℃で４０分間回転させながら乾燥した。フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（商品名：ＥＮ-７１０ＣＬ、三井・デュポンフロロケミカル社製）をスプレーコーティングによりコートしたのち、３３０℃で２０分を焼成し、ついで芯体表面から取り外した。

さらに金型軸方に沿って測定した深さ３０μｍでピッチが０．８ｍｍで断面形状が正弦波に類似した溝を金型端部側から中央部に向かって３０°角度の螺旋状になるように左右対称に設けかつ金型中央部でインロウ式に分割可能とした金型であって、金型中部の平均外径が２９．８７ｍｍで中部から１７０ｍｍ離れた位置での平均外径が左右それぞれ２９．９７ｍｍとなるような逆クラウン状の第２のアルミニウム製金型に被せ、３８０℃で４５分間再度焼成を行い、無端ベルトを第２の金型の表面形状に沿って収縮および安定化させた。

またこのとき、出来上がった無端ベルトの内面の軸方向に沿った凹凸形状を測定したところほぼ第２の金型の表面形状を反転させた形状が得られ、深さ３０μｍでピッチが０．８ｍｍであった。また螺旋溝の無端ベルト円周方向との角度は３０°で、ベルト中央部に対して左右対称であった。また無端ベルトの平均外径は端部が３０．１５ｍｍ、中央部が３０．０５ｍｍで、平均外径で約１００μｍの逆クラウン形状であった。

（実施例５）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

次に芯体表面へのＰＩ前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング（螺旋巻き塗布）法により厚さ約１１０μｍに塗布した後、１１０℃で４０分間回転させながら乾燥したのち、３３０℃で２０分焼成し、ついで芯体表面から取り外した。

さらに金型軸方に沿って測定した深さ６０μｍでピッチが４．５ｍｍで断面形状が正弦波に類似した溝を全長に渡って螺旋状に設けた平均外径２９．９４mmで第２の金型に被せ、３８０℃で４５分間再度焼成を行い、無端ベルトを第２の金型の表面形状に沿って収縮および安定化させた。さらに、前記焼成後の無端ベルトを螺旋溝に沿って回転させながら抜き取り、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂からなる全長３８０ｍｍ無端ベルトを作成した。

次に、この前記無端ベルトを外径２９．９ｍｍのストレートな形状のアルミニウム製の第３の金型に挿入するとともに、無端ベルト両端部に張力を加え無端ベルト上の凹凸がフラットな状態に引き伸ばした状態で両端部を金型に固定した。

次に、その表面にシランカップリング剤系プライマーを塗布した。プライマーは（商品名：ＤＹ３９−０６７東レダウコーニングシリコーン株式会社製）を用い刷毛で均一に塗布した後、室温（２５℃）で３０分間乾燥した。

次に液状シリコーンゴム（商品名：ＤＹ３５−２１２８東レダウコーニングシリコーン株式会社製）Ａ，Ｂ２液をあらかじめ１：１の割合で混合した液状ゴムをフローコート（螺旋巻き塗布）法により、前記金型上に引き伸ばして固定したポリイミド製の無端ベルトの外面に塗布した。その後１５０℃の温度で１５分間一次加硫を行い、さらに２００℃で４時間加熱して前記金型上に引き伸ばして固定したポリイミド製の無端ベルトの外面にシリコーンゴムが厚さ２５０μｍに形成された２層構造の管状体とした。

次に、前記シリコーンゴム層の表面をアセトンで洗浄したのち、プライマーの濡れ性をよくする為に短波長の紫外線を照射３分間照射してから、フッ素樹脂とシリコーンゴム用のプライマー（商品名：ＰＲ―９９０ＣＬ三井・デュポンフロロケミカル社製）を塗布し、常温で１５分間乾燥した。次に、フッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（商品名：ＰＦＡＨＰ-Ｐｌｕｓ９４５ディスパージョン、三井・デュポンフロロケミカル社製）を粘度３００ｍＰ・ｓに調整したのち、スプレーコーティングによりコーティングして、８０℃で１５間乾燥したのち、窒素雰囲気中で３３０℃のイナートオーブンに２０分間入れ、シリコーンゴム層の上にＰＦＡを２０μｍの厚さで被覆した。

次に、前記ポリイミドの上にシリコーンゴムとＰＦＡを被覆した無端ベルトを金型より取り外し、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂の上にシリコーンゴム２５０μｍおよびＰＦＡ２０μｍを被覆し、かつからなる全長３４０ｍｍ無端ベルトを作成した。

またこのとき、出来上がった無端ベルトの内面の凹凸形状を測定したところ、深さ５３μｍでピッチが５．１ｍｍであった。また平均外径は全長に渡って３０．６１ｍｍのストレートな形状であった。

（比較例１）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。

次に芯体表面へのＰＩ前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング（螺旋巻き塗布）法により厚さ約１１０μｍに塗布した後、１１０℃で４０分間回転させながら乾燥した。次にフッ素樹脂（ＰＦＡ）分散溶液（商品名：ＥＮ-７１０ＣＬ、三井・デュポンフロロケミカル社製）をスプレーコーティングによりコートしたのち、３８０℃で４５分焼成し、ついで芯体表面から取り外した。

そして、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂の外周に、ＰＦＡを含有する膜厚２５μｍの被覆層が形成された全長３４０ｍｍ無端ベルトとしたものである。

またこのとき、出来上がった無端ベルト平均外径は全長に渡って３０．１８ｍｍのストレートな形状であった。

（比較例２）
まず、芯体としては、外径３０.０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２６０℃で１時間、焼き付け処理した。次に芯体表面へのＰＩ前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング（螺旋巻き塗布）法により厚さ約１１０μｍに塗布した後、１１０℃で４０分間回転させながら乾燥したのち、３８０℃で４５分焼成し、ついで芯体表面から取り外した。さらに、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂からなる全長３８０ｍｍ無端ベルトを作成した。

次に、この前記無端ベルトをアルミニウムからなる外径３０．０ｍｍのストレートな形状の第２の金型に挿入するとともに金型に固定した。

次に、その表面にシランカップリング剤系プライマーを塗布した。プライマーは（商品名：ＤＹ３９−０６７東レダウコーニングシリコーン株式会社製）を用い刷毛で均一に塗布した後、室温（２５℃）で３０分間乾燥した。次に液状シリコーンゴム（商品名：ＤＹ３５−２１２８東レダウコーニングシリコーン株式会社製）Ａ，Ｂ２液をあらかじめ１：１の割合で混合した液状ゴムをフローコート（螺旋巻き塗布）法により、前記金型上に引き伸ばして固定したポリイミド製の無端ベルトの外面に塗布した。

その後１５０℃の温度で１５分間一次加硫を行い、さらに２００℃で４時間加熱して前記金型上に引き伸ばして固定したポリイミド製の無端ベルトの外面にシリコーンゴムが厚さ２５０μｍに形成された２層構造の管状体とした。

次に、前記ポリイミドの上にシリコーンゴムとＰＦＡを被覆した無端ベルトを金型より取り外し、両端部をカットし、膜厚６０μｍのポリイミド樹脂の上にシリコーンゴム２５０μｍおよびＰＦＡ２０μｍを被覆し、かつからなる全長３４０ｍｍ無端ベルトを作成した。また、平均外径は全長に渡って３０．６７ｍｍのストレートな形状であった。

次に、実施例１〜４で作製した無端ベルト及び比較例１、２の無端ベルトの評価結果を説明する。

この評価では、実施例１〜４で作製した無端ベルト及び比較例１、２の無端ベルトを、無端ベルト６２として、図６に示す第１実施形態に係る定着装置６０に取り付け、さらに定着装置６０を画像形成装置１００に取り付けて行った。

ついで、紙シワやその他の画像ディフェクトの発生状況をモニターしながら、表と裏合わせて５０,０００枚両面画像印刷を実施したのち、定着装置６０を画像形成装置１００より取り出し、さらに定着装置６０を分解して無端ベルトを取り出し、無端ベルト表面離型層の最大摩耗量を測定した。

定着ロール６１は肉厚０．５ｍｍ、外径２５ｍｍの炭素鋼管からなるパイプに上にシリコーンゴム（信越化学工業製ＬＳＲ）を厚さ０．６ｍｍで且つ最外表面層に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ（三井・デュポンフロロケミカル社製９５０ＨＰ-Ｐｌｕｓを押し出し成型し、内面をエキシマレーザー処理したもの）が一体に被覆されるように注入成型を行ったものである。

また挟込領域では、定着ロール６１に対して圧力パッド６４が通常は３２Ｋｇの荷重で加圧されるのに対して摩耗の加速条件として約１割高い３５ｋｇｆの荷重で加圧され、また中央部に対して両端部の荷重が約１．５倍となるように設定されている。

なお、通常の定着装置においては潤滑剤保持部材にアミン変性シリコーンオイルなどの潤滑剤を十分に含浸させるが、無端ベルト６２の耐久性および紙シワ性能確認の為の加速条件として潤滑オイルを摺動シート表面に薄く塗布するのみで無端ベルト６２を定着装置６０に装着した。

評価の結果、実施例１〜４および比較例１、２における無端ベルト６２表面離型層の最大摩耗量はそれぞれ、実施例１では３．８μｍ、実施例２では２．９μｍ、実施例３では２．４μｍ、実施例４では２．０μｍであった。これに対して比較例１では１９．２μｍ、比較例２では１７．３μｍであった。

また、紙シワの発生状況（発生率）はそれぞれ、実施例１では０．０２％、実施例２では０．００６％、実施例３では０％（未発生）、実施例４では０％（未発生）であった。これに対して比較例１では０．８％、比較例２では０．２％であった。

これらの結果から分かるように、本実施例の無端ベルトでは比較例に係る無端ベルトに比べ、用紙側端部での摩耗及び紙シワに対して優れていることが分かる。

次に、実施例５で作製した無端ベルト及び比較例２の無端ベルトの評価結果を説明する。

この評価では、実施例５で作製した無端ベルト及び比較例２の無端ベルトを、定着ベルト９２として、図８に示す第２実施形態に係る定着装置９０に取り付け、さらに定着装置９０を画像形成装置１００に取り付けて行った。

ついで、紙シワやその他の画像ディフェクトの発生状況をモニターしながら、表と裏合わせて５００,０００枚両面画像印刷を実施したのち、定着装置９０を画像形成装置１００より取り出し、さらに定着装置９０を分解して定着ベルト９２を取り出し、定着ベルト９２表面離型層の最大摩耗量を測定した。

加圧ロール９１は外径２３ｍｍ中実の鉄製状芯金にシリコーンゴム（信越化学工業製ＬＳＲ）を厚さ３．５ｍｍでかつ最外表面層に厚さ５０μｍのＰＦＡチューブ（三井・デュポンフロロケミカル社製９５０ＨＰ-Ｐｌｕｓを押し出し成型し、内面をエキシマレーザー処理したもの）が一体に被覆されるように注入成型を行ったもので、また中央部に対して端部の外径が５０μｍ大きい逆クラウン形状ある。

また挟込領域Ｎでは定着ベルト９２に対して加圧ロール９１が通常は２０Ｋｇの荷重で加圧されるのに対して摩耗の加速条件として約１割高い２２Ｋｇの荷重で加圧されている。

なお、通常の定着装置においては挟込領域にフッ素グリスなどの潤滑剤を充填するが、定着ベルト９２の耐久性および紙シワ性能確認の為の加速条件として潤滑剤を充填せずに定着ベルト９２を前記定着装置９０に装着した。

評価の結果、実施例５および比較例２における無端ベルト表面離型層の最大摩耗量はそれぞれ、実施例５では０.４μｍであった。これに対して比較例２では、５．５μｍであった。

また、紙シワの発生状況（発生率）はそれぞれ、実施例５では０％（未発生）であった。これに対して比較例２では０．２％であった。また比較例２では剥離不良も数回発生したが、実施例５では未発生であった。

これらの結果から分かるように、本実施例５の無端ベルトでは比較例２に係る無端ベルトに比べ、用紙側端部での摩耗及び紙シワやその他（剥離不良）などに対しても優れている。

図１は、本実施形態に係る無端ベルトを示し、挟込領域以外に位置して圧力が加わっていない状態の断面図である。図２は、本実施形態に係る無端ベルトを示し、挟込領域に位置して凹凸部が圧力により引き伸ばされた状態の断面図である。図３は、無端ベルトをその回転軸方向に平行な線で切断して平面状に展開した図であり、複数の溝が無端ベルトの回転方向に沿って形成された無端ベルトを示す。図４は、無端ベルトをその回転軸方向に平行な線で切断して平面状に展開した図であり、無端ベルトの回転方向に対して角度を有する複数の溝が形成された無端ベルトを示す。図５は、内面側にのみ凹凸部を有する無端ベルトの構成を示す断面図である。図６は、第１実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。図７は、無端ベルトが支持された状態を説明する定着装置の端部を含んだ一部分の断面図であり、用紙の搬送方向下流側から見た図である。図８は、第２実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。図９は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。

符号の説明

１１感光体ドラム（像保持体）
１２帯電器（帯電手段）
１３レーザー露光器（潜像形成手段）
１４現像器（現像手段）
２２二次転写ロール（転写手段）
６０定着装置
６１定着ロール（回転体）
６２Ａ凹凸部
６２無端ベルト
６６ハロゲンランプ（加熱手段）
８２セラミックヒータ（加熱手段）
９０定着装置
９１加圧ロール（回転体）
９２定着ベルト（無端ベルト）
１００画像形成装置
Ｋ用紙（シート）
Ｎ挟込領域

Claims

回転駆動する回転体に表面が相対的に押し付けられて該回転体との間にシートを挟み込む挟込領域を形成し、前記回転体に従動して回転し、前記挟込領域に導入される前記シートを前記回転体とで搬送し、前記挟込領域において前記回転体の回転軸方向に沿って広がり変形する凹凸状の凹凸部が少なくとも内面の一部に複数形成されている無端ベルト。
請求項１に記載の回転体と、
未定着トナー像を有する前記シートを挟み込む挟込領域を形成する請求項１に記載の無端ベルトと、
前記挟込領域において前記未定着トナー像を加熱する加熱手段と、
を備えた定着装置。
表面に形成される像を保持可能な像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段により前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写された未定着トナー像を前記シートとしての前記記録媒体に定着させる請求項２に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。