JP4705440B2 - 定着ベルト、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上に形成担持された未定着トナー像を加熱定着させる無端状の定着ベルト、定着装置および画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置には、記録媒体上に形成担持された未定着トナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置を備えている。定着装置として、従来より、加熱ローラと加圧ローラ間の定着ニップ部に、未定着トナー像が形成担持された用紙などの記録媒体を挟持搬送させて前記未定着トナー像を記録媒体上に加熱・加圧して定着させる、いわゆる熱ローラ方式の定着装置が広く用いられている。

ところで、近年、前記熱ローラ方式の定着装置に対してウォームアップ時間短縮、消費電力の低減を目的として、無端状の定着ベルトで加熱定着を行う、いわゆるベルト定着方式の定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ベルト定着方式の定着装置は、無端状の定着ベルトを複数のローラ間に張架し、ローラの回転駆動により定着ベルトを回動させ、定着ベルトと加圧ローラ間の定着ニップ部に未定着トナー像が形成担持された記録媒体を挟持搬送させて、加熱体で加熱された定着ベルトにより前記未定着トナー像を記録媒体上に加熱・加圧して定着するものである。
特開平９−９０７８７号公報

ところで、前記特許文献１のようなベルト定着方式の定着装置に用いられる定着ベルトは、その両端面を所定の幅に切断する工程等でこの両端面に無数の微小な切り欠き痕が生じている。また、この定着ベルトには、定着ローラと加熱ローラ間に張架されることによって常に張力が作用しており、さらに、定着ローラの回転駆動による定着ベルトの回動開始に、定着ベルトに対してその回動方向に引き伸ばすような力が作用する。

このように、定着ベルトは常に負荷（ストレス）を受けているので、長期の使用に伴って前記した両端面の微小な切り欠き痕から破断（亀裂）が生じて、定着不良が発生する虞がある。

また、前記特許文献１の定着装置に用いられる定着ベルトは、その両端部の内周面に弾性を有するリブを接着しているが、このリブは定着ベルトの片寄りを防止するためのものであり、定着ベルトの両端部の補強を目的としたものではない。このため、定着ベルトの両端部の内周面に接着されたリブだけでは定着ベルトの両端部の補強は不十分であり、長期の使用に伴って前記した両端面の微小な切り欠き痕から破断が生じる場合がある。

そこで、本発明は、長期の使用においても端部からの破断発生を防止することができる定着ベルト、定着装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数のローラ間に張架され、前記複数のローラのうちの駆動源が連結された少なくとも１本のローラによる回転駆動により回動し、その表面と加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部にて、シート状の記録媒体上に担持された未定着のトナー像を加熱・加圧して定着させる無端状の定着ベルトにおいて、前記定着ベルトの幅方向の両端部の外周側表面に、その周方向に沿って可撓性を有する所定の厚さの第１の弾性体をそれぞれ設けると共に、前記定着ベルトの幅方向の両端部の内周側表面に、その周方向に沿って可撓性を有する所定の厚さの第２の弾性体をそれぞれ設け、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体の各外側端部に、前記定着ベルトの端面を覆う弾性体外側端部を一体に形成して、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を一体構成としたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、前記定着ベルトはベルト基体上に所定の厚さの弾性層を有し、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を、同じ弾性材料によって形成したことを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を、前記定着ベルトの幅方向の両端部の外周側表面および内周側表面にシリコーン系接着剤により接着したことを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、前記第１の弾性体の外表面の周囲に、前記定着ベルトの幅方向に沿って形成した溝部を所定間隔で複数設けたことを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、隣接する前記溝部間の間隔をＰ（ｍｍ）、前記溝部の前記第１の弾性体の周方向に沿った溝幅をＦ（ｍｍ）としたときに、１０（ｍｍ）≧Ｐ≧Ｆの関係を満足するように前記溝部を形成したことを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、前記溝部の断面形状が略円弧状に形成されていることを特徴としている。

また、請求項７に記載の発明は、前記弾性体外側端部の表面全体にシリコーン系接着剤を塗布したことを特徴としている。

また、請求項８に記載の発明に係る定着装置は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の定着ベルトと、前記定着ベルトの外表面に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴としている。

また、請求項９に記載の発明に係る画像形成装置は、シート状の記録媒体上に未定着トナー像を形成担持させる画像形成部と、前記画像形成部で記録媒体上に形成担持された未定着トナー像を定着させる請求項８に記載の定着装置と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、定着ベルトの幅方向の両端部の外周側表面および内周側表面に、可撓性を有する第１の弾性体および第２の弾性体をそれぞれ設けたことにより、定着ベルトの両端部の補強を良好に行うことが可能となり、長期の使用においても定着ベルトの両端面から破断が発生することを抑制することができる。更に、第１の弾性体および第２の弾性体の各外側端部と一体に形成した弾性体外側端部で、定着ベルトの端面も同時に覆ったことにより、定着ベルトの端部の補強機能をより高めることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１の弾性体および第２の弾性体を、同じ弾性材料によって形成したことにより、定着ベルトが加熱されたときに両者の熱膨張率が同じなので、定着ベルトの端部から第１の弾性体および第２の弾性体が熱膨張率の違いによって剥離することを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、シリコーン系接着剤は耐熱性に優れているので、加熱される定着ベルトの両端部の両面に第１の弾性体および第２の弾性体を良好に接着することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、第１の弾性体の外表面の周囲に定着ベルトの幅方向に沿って所定間隔で溝部を設けることにより、第１の弾性体の可撓性をより高めることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、１０（ｍｍ）≧Ｐ≧Ｆの関係を満足するように隣接する溝部間の間隔と溝幅を規定することにより、第１の弾性体の可撓性をより良好なものとすることができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、溝部の断面形状を略円弧状に形成したことにより、この溝部の一部に応力が集中することを防止して、溝部に破断が発生することを防止することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、塗布したシリコーン系接着剤により、弾性体外側端部および定着ベルトの端部の補強機能を高めることができる。

また、請求項８に記載の定着装置によれば、長期の使用においても定着ベルトの端部の破断を防止することができるので、長期にわたって良好な定着動作が可能となる。

また、請求項９に記載の画像形成装置によれば、長期の使用においても定着ベルトの端部の破断を防止することができるので、長期にわたって定着不良のない良好な画像を得ることができる。

以下、本発明を図示の参考例と実施形態に基づいて説明する。
〈参考例１〉

図１は、本発明の参考例１及び後述する参考例２、実施形態１、２に係る定着装置を備えた画像形成装置の要部を示す概略構成図である。図１に示すように、この画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリなど）１は、像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電する帯電ローラ３と、帯電された感光体ドラム２の表面をレーザ光により露光Ｌして静電潜像を形成する露光装置（書込み装置）４と、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像装置５と、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録媒体としての記録紙Ｓに転写させる転写ローラ６と、記録紙Ｓ上に転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置７と、感光体ドラム２の表面に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置８と、を主構成部材として備えている。この画像形成装置１は、前記した感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光装置４、現像装置５、転写ローラ６によって画像形成部が構成されている。

この画像形成装置１による画像形成動作時には、まず、帯電電圧が印加された帯電ローラ３により、矢印Ａ方向に回転している感光体ドラム２の表面を均一に帯電する。そして、露光装置４からのレーザ光による露光Ｌによって、入力した画像情報に対応する静電潜像を感光体ドラム２の表面に形成する。そして、現像装置５の現像ローラ５ａにより前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視像化した後、所定のタイミングで感光体ドラム２と転写ローラ６間の転写部位に搬送される記録紙Ｓ上に、転写バイアスが印加された転写ローラ６により前記トナー像を転写する。

トナー像が転写された記録紙Ｓは、搬送ベルト９とガイド部材１０を介して定着装置７の定着ベルト１１と加圧ローラ１２間の定着ニップ部Ｎに搬送される。そして、この定着ニップ部Ｎで未定着トナー像が形成担持された記録紙Ｓを挟持搬送して、加熱ローラ１３で加熱された定着ベルト１１により前記未定着トナー像を記録紙Ｓ上に加熱・加圧して定着した後、外部に排出される。なお、トナー像転写後の感光体ドラム２の表面に残留している転写残トナー等はクリーニング装置８によりクリーニングされる。

次に、定着装置７の構成について説明する。図２は、本参考例及び後述する参考例２、実施形態１、２に係る定着装置を示す概略構成図である。

図２に示すように、この定着装置７は、加圧ローラ１２と、加熱ローラ１３と、定着ローラ１４と、加熱ローラ１３と定着ローラ１４間に張架された無端状の定着ベルト１１と、を主構成部材として備えている。

加圧ローラ１２は、表面に弾性層１２ａを有しており、定着ベルト１１を介して定着ローラ１４に圧接して定着ニップ部Ｎを形成している。また、定着ベルト１１の回動によって従動回転する加熱ローラ１３は、アルミニウム等の熱伝導性が良好な中空状の薄肉ローラで形成されており、その内部に、定着ベルト１１を所定温度に加熱するためのハロゲンランプ等の加熱体１５が設けられている。定着ローラ１４は、表面に弾性層１４ａを有しており、モータ（不図示）の駆動によって回転駆動される。なお、定着ベルト１１には、テンションローラ（不図示）の押圧によって所定の張力が付与されている。

定着装置７による定着動作時には、加熱体１５への通電によってこの加熱体１５を発熱させ、加熱ローラ１３を介して定着ベルト１１を所定温度（例えば、１６０℃程度）に加熱する。そして、モータ（不図示）の駆動によって定着ローラ１４を矢印Ｂ方向に回転駆動し、この駆動ローラとしての定着ローラ１４と従動ローラとしての加熱ローラ１３間に張架された定着ベルト１１を回動させる。そして、未定着のトナー像１６が転写された記録紙Ｓが、ガイド部材１０によって定着ベルト１１と加圧ローラ１２間の定着ニップ部Ｎに搬送され、この定着ニップ部Ｎで記録紙Ｓが挟持搬送されることにより、トナー像１６が記録紙Ｓ上に加熱・加圧されて定着される。

次に、定着ベルト１１の構成について説明する。図３は、本参考例に係る定着ベルトを示す斜視図、図４は、この定着ベルトを示す縦断面図である。

図３、図４に示すように、この定着ベルト１１は、無端円筒状のベルト基体２０と、このベルト基体２０上に形成された弾性層２１と、この弾性層２１上に形成された表面層２２とで構成されている。そして、この定着ベルト１１の両端部の外周面には、その周方向に沿って可撓性を有する外周側弾性体２３がそれぞれ接着されており、更に、定着ベルト１１の両端部の内周面にはその周方向に沿って可撓性を有する内周側弾性体２４がそれぞれ接着されている。なお、この定着ベルト１１の内側に加熱ローラ１３および定着ローラ１４（図２参照）を配置して張架することにより、図２に示すような無端ベルト状の定着ベルト１１が得られる。

ベルト基体２０は、厚さ約１００μｍのポリイミド等の耐熱性を有する樹脂材で形成されており、弾性層２１は、厚さ１００〜３００μｍのシリコンゴム等の耐熱性ゴム材で形成されており、また、表面層２２は、厚さ１０〜２０μｍのＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂材で形成されている。外周側弾性体２３と内周側弾性体２４は、厚さ１．５〜３．５ｍｍ程度、幅４ｍｍ程度のシリコンゴム等の耐熱性ゴム材で形成されている。

定着ベルト１１の両端部の外周面に沿って接着した一対の外周側弾性体２３は、定着ベルト１１の両端部の外周面の補強を行うための部材であり、定着ベルト１１の両端部の内周面に沿って接着した一対の内周側弾性体２４は、定着ベルト１１の回動時における寄り止め防止ガイド（片寄り防止ガイド）、および定着ベルト１１の両端部の内周面の補強を行うための部材である。

なお、定着ベルト１１の両端部の外周面にそれぞれ接着した外周側弾性体２３は、定着ベルト１１と加圧ローラ１２間の定着ニップ部Ｎに搬送される記録紙Ｓの最大幅サイズよりも外側に位置し、定着ベルト１１の両端部の内周面にそれぞれ接着した内周側弾性体２４は、加熱ローラ１３および定着ローラ１４の両端部の外側に位置している。

次に、前記外周側弾性体２３および内周側弾性体２４を両端部の両面にそれぞれ接着した定着ベルト１１の製造方法の一例を、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

まず、ポリイミド樹脂を主原料としたワニスを、内径６０ｍｍの円筒形金型（不図示）に流し込み、周知の遠心成形方法により加熱、回転することによって、外径６０ｍｍ、厚さ約１００μｍ、軸線方向の長さ約４００ｍｍの円筒状のポリイミドベルトからなるベルト基体２０を形成する（図５（ａ）参照）。

そして、このベルト基体２０の両端開口部に、円筒形状を保持するためのアルミニウム製の円筒部材（不図示）をそれぞれ挿入し、これらの円筒部材とともにベルト基体２０を円周方向に回転させながら、シランカップリング材を主成分とするプライマをベルト基体２０の外周面に均一にスプレー塗布して乾燥させる。そして、この塗布されたプライマ上に液状の低温加硫型シリコーンゴムを、前記プライマの塗布と同様の方法でベルト基体２０の外周面に均一にスプレー塗布し、加熱により加硫接着させ、このベルト基体２０の外周面に厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる弾性層２１を形成する（図５（ｂ）参照）。

そして、弾性層２１の形成と同様の方法でこの弾性層２１上にフッ素系樹脂材を均一にスプレー塗布し、加熱して厚さ１５μｍのフッ素系樹脂からなる表面層２２を形成することにより、定着ベルト１１が作製される（図５（ｃ）参照）。

なお、前記した遠心成形法では、ベルト基体２０の両端部が開口していることにより、この両端部付近での厚みが不均一になりやすく、更に、弾性層２１および表面層２２の一部が、ベルト基体２０の両端部から内周面側に付着する。そのため、前記表面層２２の形成後にベルト基体２０を回転させながらベルト基体２０の両端部にカット刃（不図示）を押し当て、所定の長さ（本実施形態では、幅方向長さ３１５ｍｍ）に切断する。

そして、シリコーンゴムを主原料として、所定形状に形成された金型（不図示）を用いて周知のプレス加硫方法により、所定の幅と厚さを有するリング状の可撓性を有する外周側弾性体２３および内周側弾性体２４を作製して、この外周側弾性体２３の内周面および内周側弾性体２４の外周面にそれぞれオキシム型常温硬化シリコーン接着剤を一定量塗布した後に、定着ベルト１１（表面層２２）の両端部の外周面に外周側弾性体２３をそれぞれ挿入して接着すると共に、定着ベルト１１（ベルト基体２０）の両端部の内周面に内周側弾性体２４を挿入して接着し、所定時間放置して硬化させることにより、外周側弾性体２３および内周側弾性体２４を両端部の両面にそれぞれ接着した定着ベルト１１を得た（図５（ｄ）参照）。

なお、外周側弾性体２３および内周側弾性体２４は、前記定着ベルト１１の外径寸法及び内径寸法に応じて形成されており、外周側弾性体２３の寸法は、本参考例では外径６１．５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、幅４．０ｍｍとし、内周側弾性体２４の寸法は、本参考例では外径６０．０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、幅４．０ｍｍとした。

次に、前記した本参考例に係る定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面にそれぞれ接着した外周側弾性体２３および内周側弾性体２４による効果について、評価を行った。なお、参考例１における評価、および後記する参考例２、実施形態１、２における各評価は、図２に示した定着装置７の定着ベルト１１と加圧ローラ１２間の定着ニップ部Ｎでの加圧力を２０ｋｇｆ、定着ニップ部Ｎの通過直前での定着ベルト１１の表面温度を１６０℃とし、この定着装置１１を周知の電子写真方式の複写機等の画像形成装置に組み込み、Ａ４横サイズの記録紙を連続通紙して画像出力したときのものである。
（評価１ａ）

評価１ａでは、前記参考例１のように定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面に外周側弾性体２３および内周側弾性体２４をそれぞれ接着した場合と、比較例として定着ベルトの両端部の内周面にのみ内周側弾性体を接着した場合において、定着ベルト１１の端部に破断（亀裂）が発生するまでの通紙枚数を調べた。なお、この評価での外周側弾性体２３および内周側弾性体２４（図４参照）の各厚さＴ１，Ｔ２は１．５ｍｍ、幅Ｌは４．０ｍｍである。表１にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、定着ベルトの両端部の内周面にのみ内周側弾性体を接着した比較例の場合は、通紙枚数が約１６９０００（１６９ｋ）枚に達したときに、定着ベルト１１の端部からその幅方向に破断が発生したが、定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面に外周側弾性体２３および内周側弾性体２４をそれぞれ接着した実施形態１の場合は、通紙枚数が約２０７０００（２０７ｋ）枚に達したときに、定着ベルト１１の端部からその幅方向に破断が発生した。

このように、参考例１によれば、定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面に外周側弾性体２３および内周側弾性体２４をそれぞれ接着したことにより、定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面の両面を保護して補強することができるので、定着ベルト１１の両端部の内周面にのみ内周側弾性体２３を接着する場合に比べて定着ベルトの両端部の耐破断性を大幅に高めることができる。
（評価１ｂ）

評価１ｂでは、前記参考例１に係る定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面にそれぞれ接着した外周側弾性体２３および内周側弾性体２４の厚さを変えた場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。なお、外周側弾性体２３および内周側弾性体２４の厚みを変えた場合でも両者の厚さは同じに設定した。表２にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面にそれぞれ接着した外周側弾性体２３および内周側弾性体２４の厚さが１．５ｍｍ以上あれば、定着ベルト１１の両端部の破断防止機能が十分なものとなり、かつ内周側弾性体２４による寄り止めガイドとしての機能も十分に確保することができる。なお、この表２には記載していないが、外周側弾性体２３および内周側弾性体２４の厚さが０．５ｍｍ、０．８ｍｍの場合は、内周側弾性体２４の寄り止めガイドとしての機能が不十分であった。

〈参考例２〉
本参考例では、図６に示すように、定着ベルト１１を構成するベルト基体２０の両端部の外周面に接着した外周側弾性体２３の表面に、断面形状が円弧状の溝部２３ａを定着ベルト１１の幅方向に沿って形成した。この溝部２３ａは、外周側弾性体２３の周方向に等間隔で複数形成されている。なお、溝部２３ａを有するリング状の外周側弾性体２３は、例えば、この溝部２３ａに対応した形状の金型を用いて、周知のプレス加硫方法によって作製することができる。定着ベルト１１の両端部の内周面には、前記参考例１と同様に内周側弾性体２４が接着されている。

次に、参考例２に係る定着ベルト１１の両端部の外周面に接着した外周側弾性体２３に設けた断面形状が円弧状の溝部２３ａによる効果について、評価を行った。
（評価２ａ）

評価２ａでは、外周側弾性体２３の表面に形成した断面形状が円弧状の溝部２３ａ（図６参照）のＲ（半径）を変えた場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。

この評価２ａにおいては、外周側弾性体２３の溝部２３ａでの厚さＴを１．５ｍｍ、隣接する溝部２３ａとの間隔Ｐを１０ｍｍとした。なお、外周側弾性体２３の厚さ（溝部２３ａ以外の部分）は２．５ｍｍである。定着ベルト１１の両端部の内周面には、前記した厚さ１．５ｍｍの内周側弾性体２４（図６参照）を接着している。また、評価２ａにおける比較例の定着ベルトとして、外周側弾性体の表面にＶ形状の溝部を形成したものを用意した。表３にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、外周側弾性体２３に断面形状が円弧状の溝部２３ａを形成することによって、外周側弾性体２３の可撓性がより高まるので、定着ベルト１１のよりスムーズな回動が可能となり、特に、溝部２３ａのＲ（半径）が１．０ｍｍの場合には、外周側弾性体２３の可撓性の向上と、定着ベルト１１の両端部の破断防止機能をより高めることができる。一方、外周側弾性体の表面にＶ形状の溝部を形成した比較例の定着ベルトでは、通紙枚数が約１４６０００（１４６ｋ）枚に達したときに、このＶ形状の溝部の谷部を起点にして外周側弾性体に破断が発生した。
（評価２ｂ）

評価２ｂでは、定着ベルト１１の両端部の外周面に接着した外周側弾性体２３の表面に設けた断面形状が円弧状の各溝部２３ａ（図６参照）の間隔Ｐを変えた場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。なお、この評価２ｂにおいては、外周側弾性体２３の溝部２３ａでの厚さＴを１．５ｍｍ、各溝部２３ａのＲ（半径）を１．０ｍｍとした。なお、外周側弾性体２３の厚さ（溝部２３ａ以外の部分）は２．５ｍｍである。また、各溝部２３ａの間隔Ｐを溝部２３ａの周方向の幅Ｆより大きく設定している（Ｐ≧Ｆ）。定着ベルト１１の両端部の内周面には、前記した厚さ１．５ｍｍの内周側弾性体２４（図６参照）を接着している。表４にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、各溝部２３ａの間隔Ｐを１０．０ｍｍ以下、即ち、１０（ｍｍ）≧Ｐ≧Ｆとした場合において、外周側弾性体２３の可撓性の向上と、定着ベルト１１の両端部の破断防止機能をより高めることができる。

〈実施形態１〉
図７は、本実施形態に係る定着ベルトを示す概略縦断面図である。図７に示すように、本実施形態では、無端状の定着ベルト１１の両端部に、断面形状がコ字状で外観がリング状に成形された弾性体３０の内側に形成した断面形状が凹状の開口部３０ａをそれぞれ挿入して接着した構成である。

前記リング状の弾性体３０には、断面形状が凹状の開口部３０ａを間にしてその外周側と内周側に弾性体外周部３０ｂと弾性体内周部３０ｃをそれぞれ有し、弾性体外周部３０ｂと弾性体内周部３０ｃの端部には、定着ベルト１１の端面を覆う弾性体外側端部３０ｄが一体に形成されている。本実施形態では、参考例１，２における外周側弾性体、内周側弾性体が、それぞれ弾性体外周部３０ｂと弾性体内周部３０ｃに相当する。また、弾性体外周部３０ｂの表面には、図６に示した参考例２と同様に、断面形状が円弧状の溝部３０ｅが定着ベルト１１の幅方向に沿って形成されている。この溝部３０ｅは、弾性体外周部３０ａの周方向に等間隔で複数形成されている。

次に、前記弾性体３０を両端部に有する実施形態１に係る定着ベルト１１の製造方法について説明する。

定着ベルト１１を構成するベルト基体２０の形成、およびベルト基体２０上への弾性層２１と表面層２２の形成は、参考例１で述べた製造工程（図５（ａ）〜（ｃ）参照）と同様であり、本実施形態では、重複する説明は省略する。

そして、シリコーンゴムを主原料として、所定形状に形成された金型（不図示）を用いて周知のプレス加硫方法により、前記した開口部３０ａを有するリング状の弾性体３０（図７参照）を作製し、この弾性体３０の開口部３０ａの表面にオキシム型常温硬化シリコーン接着剤を一定量塗布した後に、定着ベルト１１の両端部に弾性体３０の開口部３０ａをそれぞれ挿入して、所定時間放置して硬化させることにより、弾性体３０を両端部にそれぞれ接着した本実施形態に係る定着ベルト１１（図７参照）を得た。

次に、前記弾性体３０を両端部に備えた実施形態１係る定着ベルト１１による効果について、評価を行った。
（評価３ａ）

評価３ａでは、実施形態１のように前記弾性体３０の開口部３０ａを定着ベルト１１の両端部に挿入して接着した場合（図７参照）と、比較例として前記参考例２（図６参照）のように、定着ベルト１１の両端部の外周面、内周面にそれぞれ別体で形成された外周側弾性体２３および内周側弾性体２４をそれぞれ接着した場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。表５にこの評価結果を示す。

なお、この評価においては、図７に示した実施形態１に係る弾性体３０の幅Ｌ１を５ｍｍ、開口部３０ａの奥行きＬ２を４．０ｍｍ、弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３を１．０ｍｍ、弾性体３０の厚さ（溝部３０ｅ以外の部分）Ｄを３．３ｍｍ、開口部３０ａの隙間幅Ｄ１を０．３ｍｍ、弾性体外周部３０ｂの厚さ（溝部３０ｅ以外の部分）Ｄ２を１．５ｍｍ、弾性体内周部３０ｃの厚さＤ３を１．５ｍｍ、溝部３０ｅのＲ（半径）を１．０ｍｍとした。また、比較例として用いた別体構成の外周側弾性体（溝部を含む）および内周側弾性体の各寸法は、前記弾性体外周部３０ｂおよび弾性体内周部３０ｃの寸法と同様である。

この評価結果から明らかなように、定着ベルト１１の両端部に弾性体３０の開口部３０ａを挿入し、弾性体外側端部３０ｄで定着ベルト１１の端面を覆って接着する実施形態１の方が、定着ベルト１１の端部からその幅方向に破断が発生までの通紙枚数が多く、定着ベルト１１の端部の破損防止機能をより高めることができる。
（評価３ｂ）

評価３ｂでは、定着ベルト１１の端部が挿入される弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２（図７参照）の寸法を変えた場合、即ち、弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３の寸法を変えた場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。なお、弾性体３０の幅Ｌ１は一定（５ｍｍ）なので、弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２を変えると、弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３も変わる。弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２（弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３）の寸法を変化させた以外は、弾性体３０の各寸法は前記評価３ａの場合と同様である。表６にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２が３．５〜４．５ｍｍの場合は、弾性体３０の開口部３０ａに挿入して接着される定着ベルト１１の端部との接着状態がより良好で、かつ定着ベルト１１の端部の破損防止機能をより高めることができる。なお、弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２を４．５ｍｍ以上にすると、弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３が０．５ｍｍ以下と狭くなって、定着ベルト１１の端部の破損防止機能が低下する虞があるので、弾性体外側端部３０ｄの幅Ｌ３が０．５ｍｍ以上となるように、弾性体３０の開口部３０ａの奥行きＬ２の寸法を設定する。

〈実施形態２〉
図８は、本実施形態に係る定着ベルトを示す概略縦断面図である。なお、実施形態１と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図８に示すように、本実施形態では、無端状の定着ベルト１１の両端部に、実施形態１と同様に断面形状がコ字状で外観がリング状に形成された弾性体３０の凹状の開口部３０ａをそれぞれ挿入して接着し、更に、この弾性体３０の弾性体外側端部３０ｄの外表面全体に接着剤３１を均一に所定の厚さで塗布し、常温で硬化させた構成である。接着剤３１として、本実施形態ではオキシム型常温硬化シリコーン接着剤を用いた。他の構成は実施形態１と同様である。

次に、弾性体外側端部３０ｄの外表面に接着剤３１を塗布した前記弾性体３０を両端部に設けた実施形態２係る定着ベルト１１による効果について、評価を行った。
（評価４）

評価４では、実施形態１のように定着ベルト１１の両端部に設けた弾性体３０の弾性体外側端部３０ｄの外表面に接着剤３１を塗布し、硬化させた場合と、この弾性体３０の弾性体外側端部３０ｄの外表面に接着剤を塗布しない場合において、定着ベルト１１の端部に破断が発生するまでの通紙枚数を調べた。なお、弾性体３０の各寸法は、前記実施形態１の評価３ａの場合と同様である。表７にこの評価結果を示す。

この評価結果から明らかなように、弾性体３０の弾性体外側端部３０ｄの外表面に接着剤を塗布し、硬化させることにより、弾性体外側端部３０ｄが補強され、定着ベルト１１の端部の破損防止機能をより高めることができる。

本発明の参考例１、２及び実施形態１、２に係る定着装置を備えた画像形成装置を示す概略図。 本発明の参考例１、２及び実施形態１、２に係る定着ベルトを備えた定着装置を示す概略図。 本発明の参考例１に係る定着ベルトを示す斜視図。 本発明の参考例１に係る定着ベルトを示す縦断面図。 本発明の参考例１に係る定着ベルトの製造方法を示す図。 本発明の参考例２に係る定着ベルトの側面の一部を示す図。 本発明の実施形態１に係る定着ベルトを示す縦断面図。 本発明の実施形態２に係る定着ベルトを示す縦断面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
３ 帯電ローラ
４ 露光装置
５ 現像器
５ａ 現像ローラ
６ 転写ローラ
７ 定着装置
１１ 定着ベルト
１２ 加圧ローラ
１３ 加熱ローラ
１４ 定着ローラ
２０ ベルト基体
２１ 弾性層
２２ 表面層
２３ 外周側弾性体
２４ 内周側弾性体
２３ａ 溝部
３０ 弾性体
３０ａ 開口部
３０ｂ 弾性体外周部
３０ｃ 弾性体内周部
３０ｄ 弾性体外側端部
３０ｅ 溝部
３１ シリコーン系接着剤

Claims (9)

1. 複数のローラ間に張架され、前記複数のローラのうちの駆動源が連結された少なくとも１本のローラによる回転駆動により回動し、その表面と加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部にて、シート状の記録媒体上に担持された未定着のトナー像を加熱・加圧して定着させる無端状の定着ベルトにおいて、
   前記定着ベルトの幅方向の両端部の外周側表面に、その周方向に沿って可撓性を有する所定の厚さの第１の弾性体をそれぞれ設けると共に、前記定着ベルトの幅方向の両端部の内周側表面に、その周方向に沿って可撓性を有する所定の厚さの第２の弾性体をそれぞれ設け、
   前記第１の弾性体および前記第２の弾性体の各外側端部に、前記定着ベルトの端面を覆う弾性体外側端部を一体に形成して、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を一体構成とした、
   ことを特徴とする定着ベルト。
2. 前記定着ベルトはベルト基体上に所定の厚さの弾性層を有し、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を、同じ弾性材料によって形成した、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
3. 前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を、前記定着ベルトの幅方向の両端部の外周側表面および内周側表面にシリコーン系接着剤により接着した、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の定着ベルト。
4. 前記第１の弾性体の外表面の周囲に、定着ベルトの幅方向に沿って形成した溝部を所定間隔で複数設けた、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の定着ベルト。
5. 隣接する前記溝部間の間隔をＰ（ｍｍ）、前記溝部の前記第１の弾性体の周方向に沿った溝幅をＦ（ｍｍ）としたときに、
   １０（ｍｍ）≧Ｐ≧Ｆの関係を満足するように前記溝部を形成した、
   ことを特徴とする請求項４に記載の定着ベルト。
6. 前記溝部は、断面形状が略円弧状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の定着ベルト。
7. 前記弾性体外側端部の表面全体にシリコーン系接着剤を塗布した、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の定着ベルトと、前記定着ベルトの外表面に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、を備えた、
   ことを特徴とする定着装置。
9. シート状の記録媒体上に未定着トナー像を形成担持させる画像形成部と、前記画像形成部で記録媒体上に形成担持された未定着トナー像を定着させる請求項８に記載の定着装置と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。