JPH11219051A - 定着ベルトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録部材上の未定着トナーに十分に追随して
画像ノイズを防止することができ、また離型剤によるベ
ルトの膨潤を抑えることができる定着ベルトおよびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 金属又は樹脂製のベルト基材１と、当該
ベルト基材１上に形成される厚さ２００μｍ以上の弾性
体層２とを有する定着ベルト３４であり、弾性体層２
は、ベルト基材１側から順に第１弾性層２ａ、第２弾性
層２ｂおよび第３弾性層２ｃからなり、第２弾性層２ｂ
は離型剤であるシリコンオイルを透過しない離型剤バリ
ア層として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式のプリ
ンタ、複写機などの画像形成装置に備えられる定着装置
に用いる定着ベルトおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用したプリンタ、
複写機などの画像形成装置には、記録紙やＯＨＰシート
などの記録部材上に保持された未定着のトナー像を定着
する定着装置が備えられている。また、定着方式として
は、従来からいわゆる熱ローラ方式のものが広く使用さ
れている。この熱ローラ方式の定着装置では、熱源を有
する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接される加圧ロ
ーラとを有しており、未定着トナー像を保持する記録部
材を、これらのローラの接触領域であるニップ部に通
し、熱と圧力とが加えられて、トナー像が記録部材上に
定着される。

【０００３】このような電子写真式の画像形成装置にお
ける定着装置、特にフルカラー画像が得られる画像形成
装置における定着装置にあっては、記録部材上のトナー
付着量も多くなるので、ニップ部の搬送方向長さ（ニッ
プ幅）をできる限り広く確保し、記録部材上に形成され
た未定着トナー像を可能な限り低温で長いスパンで時間
をかけて加熱して、記録部材上に定着することが望まし
い。

【０００４】しかしながら、従来からの熱ローラ方式で
は、ニップ幅はローラの外径とローラ表層の耐熱弾性層
の厚みに依存する。したがって、ニップ幅を広く確保す
るためには、熱ローラの外径を大きくするか表層の厚み
を大きくするかの必要が生じる。このため、フルカラー
用の熱ローラ方式の定着装置においては、広いニップ幅
を確保することによって、装置が大型化するのみなら
ず、熱伝達の低下によるプリント速度の低下等を招くと
いう問題があった。

【０００５】これに対し、耐熱表層を有する無端状のベ
ルトを有し、このベルトと加圧ローラとを相互に圧接し
てニップ部を形成するいわゆる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によれば、
広いニップ幅を容易に確保することができるので、熱ロ
ーラ方式のものに比べ、小型でかつ高速プリントが可能
となる利点がある。

【０００６】ここで、記録部材上の未溶融トナーを均一
に圧接するために、ベルトはその基材の上にゴムなどの
弾性体からなる層が形成されて構成されている。例え
ば、特開平６−３１８００１号公報には、定着ベルトと
して、厚さ４５μｍのニッケル電鋳ベルト上に厚さ５０
μｍのシリコンゴム層を形成したものや、厚さ５５μｍ
のポリイミド樹脂上に厚さ１３０μｍのシリコンゴム層
を形成したものが開示されている。

【０００７】また、上記ベルト方式の定着装置のような
圧力加熱定着方式によるものは、記録部材の両面のうち
トナーを保持した面が定着ベルトの表面に直接接触する
構成であるため、記録部材上の未定着トナー像の一部が
回転部材側に転写されやすい。このため、定着ベルトに
融着したトナーが、記録部材後端に再度転写されて当該
記録部材を汚したり、次に搬送されてくる記録部材に再
度転写されて当該記録部材を汚したりする、いわゆるオ
フセット現象が起きやすいという欠点がある。そこで、
オフセット現象の発生を防止するために、定着ベルトと
トナーとの離型性を良好にする離型剤をこの定着ベルト
に塗布する離型剤塗布機構を有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−３１８００１号公報に開示された従来の定着装
置では、特にフルカラー画像が得られる画像形成装置に
おいて光沢の良好な高品質画像を得ることに困難をきた
していた。つまり、定着ベルトの弾性体層のニップ部に
おける変形が、記録部材上に重ねられた複数色の未溶融
トナーに十分に追随して圧接することができないという
問題があった。

【０００９】この問題に対し、定着ベルトの弾性体層の
厚さを大きくして変形率をアップさせることが考えられ
たが、この場合には以下のような新たな問題が発生す
る。すなわち、定着ベルトの弾性体層は離型剤がしみ込
んで約３０％膨潤するものであるが、特にフルカラー画
像用の定着装置では記録部材上のトナー量も多くなる
分、この定着ベルトに塗布する離型剤の量も多くせざる
を得ない結果、定着ベルトの弾性体層を厚くした場合に
は、この厚い弾性体層に離型剤がしみ込んで厚み方向に
大きく膨潤するという問題が生じるに至った。したがっ
て、例えば、小サイズの記録部材を通紙させた後に大サ
イズの記録部材を通紙させたような場合には、定着ベル
トの弾性体層のうちの小サイズの記録部材が通過した範
囲では離型剤が除去されるために弾性体層の膨潤が元に
戻る一方で、その他の範囲では弾性体層が膨潤したまま
となっているため、一部に段差が生じニップ部の幅や厚
み方向のばらつきが発生して、濃度むら等の不具合を招
く結果となる。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、本発明の目的は、記録部材上の未
定着トナーに十分に追随して画像ノイズを防止すること
ができ、また離型剤によるベルトの膨潤を抑えることが
できる定着ベルトおよびその製造方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、複数のローラに掛け渡され、
搬送される記録部材上の未定着画像を該記録部材上に定
着させるために加圧部材が外周面に圧接されてニップ部
を形成する無端状の定着ベルトにおいて、金属又は樹脂
製のベルト基材と、当該ベルト基材上に形成される厚さ
２００μｍ以上の弾性体層とを有し、当該弾性体層は少
なくとも３つの層により形成されることを特徴とする。
この発明にあっては、ニップ圧による弾性体層の変形量
が大きく得られ、記録部材の表面粗さに弾性体層の表面
形状を追随させることができ、記録部材上の未定着画像
を形成するトナーが完全にすべて溶融してつぶれた状態
となる。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の定着ベルトにおいて、前記弾性体層は、ベルト
基材側から順に第１、第２および第３弾性層からなり、
前記第２弾性層は離型剤を透過しない離型剤バリア層で
あることを特徴とする。この発明にあっては、ニップ圧
による弾性体層の変形量が大きく得られると同時に、定
着ベルトの外表面、すなわち第３弾性層の外表面に塗布
される離型剤は、第２弾性層が障壁となって第１弾性層
２ａの方へ浸透していくことが抑止される。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、上記請求項
２記載の定着ベルトにおいて、前記離型剤バリア層はフ
ッ素ゴムにより形成されることを特徴とする。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、上記請求項
２記載の定着ベルトにおいて、前記第１弾性層は、前記
第３弾性層よりも厚く、かつ熱伝導率が高いことを特徴
とする。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、上記請求項
２記載の定着ベルトにおいて、前記弾性体層のうちの少
なくとも前記第１弾性層のベルト幅方向端部を覆うよう
に形成される端面バリア部を有することを特徴とする。

【００１６】また、請求項６記載の発明は、複数のロー
ラに掛け渡され、搬送される記録部材上の未定着画像を
該記録部材上に定着させるために加圧部材が外周面に圧
接されてニップ部を形成する無端状の定着ベルトの製造
方法において、金属又は樹脂製のベルト基材上に、当該
ベルト基材側から順に第１、第２および第３弾性層から
なる厚さ２００μｍ以上の弾性体層を形成し、前記ベル
ト基材および前記弾性体層の幅方向端部側を除去した後
に、前記第１弾性層のベルト幅方向端部を覆うように端
面バリア部を形成することを特徴とする。

【００１７】また、請求項７記載の発明は、複数のロー
ラに掛け渡され、搬送される記録部材上の未定着画像を
該記録部材上に定着させるために加圧部材が外周面に圧
接されてニップ部を形成する無端状の定着ベルトにおい
て、金属又は樹脂製のベルト基材と、当該ベルト基材上
に形成される弾性体層と、ベルト幅方向端部に形成され
被当接部材に当接してベルトの蛇行を補正する蛇行補正
用ガイドと、を有することを特徴とする。この発明にあ
っては、定着ベルトを介して相互に圧接するローラの軸
方向左右の圧接力のバランスや軸のズレ等により定着ベ
ルトが回転する間に片方の端部方向へと次第に寄ってい
くという寄り動作が防止される。

【００１８】また、請求項８記載の発明は、上記請求項
７記載の定着ベルトにおいて、前記蛇行補正用ガイドは
ベルトの内側に形成されることを特徴とする。

【００１９】また、請求項９記載の発明は、上記請求項
７記載の定着ベルトにおいて、前記蛇行補正用ガイドは
ベルトの外側に形成されることを特徴とする。

【００２０】また、請求項１０記載の発明は、上記請求
項７記載の定着ベルトにおいて、前記弾性体層は、ベル
ト基材側から順に第１、第２および第３弾性層からなる
と共に前記第２弾性層は離型剤を透過しない離型剤バリ
ア層であり、前記弾性体層のうちの少なくとも前記第１
弾性層のベルト幅方向端部および前記蛇行補正用ガイド
の表面を覆うように端面バリア部を形成したことを特徴
とする。

【００２１】また、請求項１１記載の発明は、上記請求
項７記載の定着ベルトにおいて、前記弾性体層は、ベル
ト基材側から順に第１、第２および第３弾性層からなる
と共に前記第２弾性層は離型剤を透過しない離型剤バリ
ア層であり、前記弾性体層のうちの少なくとも前記第１
弾性層のベルト幅方向端部を覆うように端面バリア部が
形成され、前記蛇行補正用ガイドを離型剤との親和性が
小さくかつ耐熱性を有する弾性体により形成したことを
特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。 《実施の形態に係るプリンタの全体構成》図１は、本発
明を適用した電子写真式のフルカラープリンタを示す概
略構成図である。

【００２３】図１に示されるプリンタ１１は、像担持体
としての感光体ドラム１２と、レーザ発生器１４と、を
備え、矢印方向に回転する感光体ドラム１２の周辺に
は、感光体ドラム１２の外周面を帯電する帯電装置１３
と、第１〜第４の現像器１５、１６、１７、１８を備え
た現像装置と、転写ベルト１９と、感光体ドラム１２上
の残留トナーを除去する図示しないクリーニング装置
と、プリンタ１１内の温度を検出する機内温度検出セン
サＴＳと、が配置されている。レーザ発生器１４は、図
示しないコンピュータなどから送られてくる画像信号の
レベルに応じて半導体レーザを駆動変調する。レーザ光
は、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズおよび折
り返しミラーなどを経由し、帯電装置１３と現像装置と
の間の位置で、感光体ドラム１２に照射される。レーザ
光の照射により感光体ドラム１２上に形成された静電潜
像は、第１現像器１５によりイエローのトナー像として
顕像化される。このイエロートナー像は、矢印方向に回
転移動する転写ベルト１９上に保持される。感光体ドラ
ム１２上に次に形成された静電潜像は、第２現像器１６
によりマゼンタのトナー像として顕像化され、このマゼ
ンタトナー像は、転写ベルト１９上のイエロートナー像
の上に重ねられる。同様に、感光体ドラム１２上に次に
形成された静電潜像は、第３現像器１７によりシアンの
トナー像として顕像化され、このシアントナー像を転写
ベルト１９上のトナー像の上に重ねることによって、フ
ルカラートナー像が作成される。なお、第４現像器１８
にはブラックのトナーが収容されており、モノクロプリ
ントが指定された場合には、感光体ドラム１２上の静電
潜像は、この第４現像器１８により顕像化される。

【００２４】一方、プリンタ本体に対して着脱自在に取
り付けられる給紙カセット２０には、複数枚の記録部材
としてのシート１０が積層した状態で収納されている。
シート１０は、給紙ローラ２１により１枚ずつ捌かれて
給紙され、タイミングローラ２２によりトナー像とタイ
ミングをとって転写領域２３に向けて搬送される。この
転写領域２３において、転写ベルト１９上のフルカラー
トナー像がシート１０に転写される。これにより、未定
着画像がシート１０上に作像される。転写後のシート１
０は、転写ベルト１９から分離され、定着装置２４に向
けて搬送ベルト２５により搬送される。シート１０上に
転写された未定着トナーが定着装置２４において溶融定
着され、トナーが固定されたシート１０は、排紙トレイ
２６に排出される。本実施形態の定着装置２４はベルト
方式によるものであり、その構成については後述する。

【００２５】シート１０への転写が終了すると、感光体
ドラム１２は、クリーニング装置にて残留トナーが除去
され、イレーサによって残留電荷が除電される。その
後、感光体ドラム１２は、帯電装置１３によって再度帯
電され、レーザ光による潜像形成を受け、現像器１５〜
１８によって現像される。

【００２６】シート搬送経路にはシート１０を検出する
複数のセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が配置され、各センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３でシート１０の先端および／または後端
を検出した信号に基づいて、プリンタ内に設けられた各
部の制御タイミングがとられる。

【００２７】搬送ベルト２５やタイミングローラ２２な
どの搬送経路中の部材、転写ベルト１９や感光体ドラム
１２などの作像系中の部材、および後述する定着装置の
駆動ローラなどの可動部は、すべて一つのモータ（不図
示）を駆動源として、ギヤや、プーリとベルトなどによ
て構成される（いずれも不図示）動力伝達機構により駆
動されており、各部においてシートの搬送速度と、各部
材の回転または移動速度との同期がとられるようになっ
ている。

【００２８】《定着装置の全体構成》図２は、図１に示
されるベルト方式の定着装置を示す断面図である。定着
装置２４は、矢印ａ方向に回転駆動可能に設けられた駆
動ローラ３１と、熱源であるハロゲンヒータランプ３２
が内蔵された加熱ローラ３３と、駆動ローラ３１と加熱
ローラ３３との間に掛け渡された定着ベルト３４と、定
着ベルト３４を介して駆動ローラ３１に圧接する加圧部
材としての加圧ローラ３５と、オフセット防止のための
離型剤を定着ベルト３４の外周面に塗布するオイル塗布
ユニット３６とを有する。ここで離型剤としては、シリ
コンオイルが用いられる。

【００２９】前記定着ベルト３４は、搬送されるシート
上の未定着トナー画像を該シート上に定着させるために
加圧ローラ３５が外周面に圧接されてニップ部を形成す
る無端状のベルトであり、ベルト基材と当該ベルト基材
上に形成される弾性体層とを有しているが、詳細な構成
については後述する。

【００３０】前記駆動ローラ３１は、その片端に図示し
ない駆動ギアが固定され、この駆動ギアに接続されたモ
ータなどの駆動源によって矢印ａ方向に回転駆動され
る。駆動ローラ３１は、定着ベルト３４の裏面に接触し
て当該定着ベルト３４を矢印ｂ方向に移動させる。定着
ベルト３４を確実に移動させるために、駆動ローラ３１
の外周面は摩擦係数の大きな材料（例えば、シリコンゴ
ム等）で被覆され、定着ベルト３４との間でスリップが
発生しないようにしてある。なお、所定量のニップ幅を
確保するため、駆動ローラ３１の外周面を被覆する材料
は硬度が比較的低い材料（例えは、シリコンスポンジ）
であることがさらに好ましい。なお、ここで駆動ローラ
３１を駆動しているモータは、前述したようにプリンタ
装置内におけるその他の回転部材や搬送部材などの駆動
源となっており、これらの部材と同期されて、モータ速
度の変更に伴い駆動ローラ３１の速度も変化する。

【００３１】前記加熱ローラ３３は、中空の金属ローラ
からなり、中心軸上には、ハロゲンヒータランプ３２が
備えられている。熱源としては、抵抗発熱体や電磁誘導
加熱装置などを使用してもよい。また、定着ベルト３４
に熱を効率的に供給する観点から、加熱ローラ３３は例
えばアルミニウムや銅などのように熱伝導性の高い材料
から形成するのが好ましい。

【００３２】前記加圧ローラ３５は、金属製パイプの外
周をシリコンゴム被覆またはテフロン被覆したローラか
らなり、スプリング３７のばね力が付勢されて定着ベル
ト３４を介して駆動ローラ３１に圧接している。駆動ロ
ーラ３１の回転に伴って定着ベルト３４が矢印ｂ方向に
移動すると、加圧ローラ３５は、定着ベルト３４との間
の摩擦により、矢印ｃ方向に従動回転する。駆動ローラ
３１および加圧ローラ３５相互の表面硬度の関係は、
「加圧ローラ３５の表面硬度≧駆動ローラ３１の表面硬
度」に設定されている。このような関係としたのは次の
理由による。つまり、加圧ローラ３５と定着ベルト３４
とのニップ部３８からトナー定着後のシート１０を円滑
に排出するためには、当該シート１０を駆動ローラ３１
周面から離れる方向あるいは平坦に送り出せばよく、こ
のためには、加圧ローラ３５が定着ベルト３４を介して
駆動ローラ３１に若干食い込むような状態で圧接すれば
よいからである。

【００３３】未定着トナーを保持したシート１０を定着
ベルト３４に触れることなくニップ部３８まで案内する
ため、定着ベルト３４の下方位置にガイド板３９が設け
られている。また、ニップ部３８の下流には排紙ガイド
４０が設けられている。

【００３４】加熱ローラ３３の温度を検出する第１の温
度センサＴＨ１が定着ベルト３４の内方位置に配置さ
れ、また、加圧ローラ３５の温度を検出する第２の温度
センサＴＨ２が加圧ローラ３５と接触して配置されてい
る。第１と第２の温度センサＴＨ１，ＴＨ２は、例えば
サーミスタから構成され、各ローラ３３、３５の表面に
当接してローラ表面温度を検出している。第１温度セン
サＴＨ１は、加熱ローラ３３の回転軸に対して位置決め
されたサポート４１に保持され、加熱ローラ３３との相
対的な位置関係すなわち接触状態が一定に保たれてい
る。

【００３５】前記オイル塗布ユニット３６は、定着ベル
ト３４の上方位置に配置され、定着ベルト３４に塗布さ
れるオイルを内部に保持したオイル塗布ローラ５０と、
オイル塗布ローラ５０の表面に当接し当該オイル塗布ロ
ーラ５０から供給されたオイルを定着ベルト３４の外周
面に塗布するオイル転写ローラ５１と、オイル転写ロー
ラ５１の表面に当接し当該オイル転写ローラ５１に付着
した紙粉やトナーを除去するクリーニングローラ５２
と、これらのローラ５０、５１、５２を回転自在に支持
するホルダ５３と、を有する。オイル転写ローラ５１
は、定着ベルト３４が駆動ローラ３１から加熱ローラ３
３に向かって移動する領域において当該定着ベルト３４
に圧接し、定着ベルト３４に適度のテンションを加えて
いる。これにより、定着ベルト３４の走行が安定すると
共に、オイル転写ローラ５１から定着ベルト３４へのオ
イル塗布も安定する。

【００３６】オイル塗布ローラ５０は、芯金５５の表面
に設けられオイルを保持するオイル保持層５６と、当該
オイル保持層５６の表面側に設けられた表層５７とを含
む多層構造を有している。オイル転写ローラ５１は、芯
金５５上にシリコンオイルとの親和性が良いシリコンゴ
ムを被覆して形成されている。クリーニングローラ５２
は、芯金上にフェルトなどのシリコンゴムに対し、トナ
ーへの親和性の高い材料で形成されている。オイル転写
ローラ５１の表面は、定着ベルト３４から汚れを付着さ
せるために当該定着ベルト３４の表面よりも表面粗さが
粗くされる一方、クリーニングローラ５２の表面は、オ
イル転写ローラ５１から汚れを付着させるために当該オ
イル転写ローラ５１の表面よりも表面粗さが粗くされて
いる。

【００３７】オイル塗布ユニット３６は定着装置２４の
フレーム４２に対して着脱自在に構成され、オイル塗布
ローラ５０の内部に保持されたオイルを使い切ったとき
には、使用済みのオイル塗布ユニット３６を前記フレー
ム４２から取り外し、新たなオイル塗布ユニット３６を
前記フレーム４２に取り付ける。なお、クリーニングロ
ーラ５２に代えてクリーニングパッドをオイル転写ロー
ラ５１の表面に接触させてもよい。また、オイル塗布ロ
ーラ５０を定着ベルト３４に直接圧接させてもよい。

【００３８】定着装置２４の動作を概説する。モータを
駆動すると、駆動ローラ３１が矢印ａ方向に回転し、定
着ベルト３４が矢印ｂ方向に走行する。定着ベルト３４
の走行に伴い、加熱ローラ３３が矢印ｄ方向に従動回転
すると共に、加圧ローラ３５が矢印ｃ方向に従動回転す
る。走行する定着ベルト３４は、加熱ローラ３３の上流
側位置においてオイルが塗布された後、加熱ローラ３３
との接触領域（加熱領域４３）においてハロゲンヒータ
ランプ３２からの熱によって所定の温度に加熱され、ガ
イド板３９の上方をさらに走行して、加圧ローラ３５と
の間のニップ部３８に進む。

【００３９】一方、定着ベルト３４と接触する面側に未
定着トナー４４を保持したシート１０は、矢印ｅ方向に
沿ってガイド板３９に案内されつつニップ部３８に向け
て搬送される。このとき、シート１０および未定着トナ
ー４４は、所定の隙間を隔てて向かい合う定着ベルト３
４の熱により加熱（予熱）される。この予熱により、シ
ート１０上の未定着トナー４４が予め程良く軟化され
る。

【００４０】シート１０がさらに搬送されてニップ部３
８に突入すると、当該シート１０は、接触する定着ベル
ト３４の熱により十分に加熱され、さらに加圧ローラ３
５と駆動ローラ３１との間の圧接力が加えられながら、
当該ニップ部３８で挟持されつつ搬送される。これによ
り、シート１０上の未定着トナー４４は、十分に加熱さ
れて溶融し、さらに加圧されてシート１０に定着され
る。定着ベルト３４へのトナーの移転すなわちオフセッ
トは定着ベルト３４表面に塗布されたオイルにより抑制
される。

【００４１】ニップ部３８を通過したシート１０は、定
着ベルト３４から自然に分離し、排紙トレイ２６（図１
参照）に向けて搬送される。また、シート１０との接触
により熱が奪われた定着ベルト３４には、所定の温度制
御の下、ハロゲンヒータランプ３２から熱が補充され
る。

【００４２】この定着装置２４では、定着ベルト３４の
加熱をオイル塗布の後に行っているため、定着ベルト３
４の温度が安定し、トナーの定着が良好に行われる。ま
た、オイル転写ローラ５１が定着ベルト３４にテンショ
ンを付与するため、定着ベルト３４の走行ムラ（ベルト
のあばれ）が抑制され、その結果、定着ベルト３４は円
滑に安定して走行し、ベルト寿命も延びる。

【００４３】また、定着ベルト３４上の紙粉、トナー等
による汚れは、定着ベルト３４に当接するオイル転写ロ
ーラ５１からクリーニングローラ５２に付着するため、
オイル塗布ローラ５０に付着することが少なくなる。こ
れにより、オイル塗布ローラ５０からオイル転写ローラ
５１に均一かつ安定的にオイルが供給され、その結果、
オイル転写ローラ５１から定着ベルト３４に均一かつ安
定的にオイルを塗布することができる。したがって、オ
フセットを確実に防止しつつ、定着ベルト３４の清掃も
でき、もって、高品位の定着画像が得られる。

【００４４】《定着ベルトの構成》図３は、本実施の形
態に係る定着ベルトの断面図である。定着ベルト３４
は、好ましくはシームレスベルトであり、炭素鋼、ステ
ンレス鋼、ニッケル等の金属あるいは耐熱性の樹脂など
からなるベルト基材１を有し、当該ベルト基材１の表面
に弾性体層２を形成したエンドレスベルトである。

【００４５】ベルト基材１の厚さは例えば約４０μｍで
あり、一方、弾性体層２の厚さは２００μｍ以上となる
ように構成されている。これは、シート１０が紙の場合
に表面粗さは約１０μｍ程度あること、およびニップ部
での圧接力やゴム硬度にもよるが弾性体層の変形率が約
５％程度であることを考慮すれば、シートの表面粗さに
弾性体層の表面形状を追随させるには、弾性体層２の厚
さは約２００μｍ以上必要となるからである。

【００４６】すなわち、弾性体層２の厚さが例えば１０
０μｍと薄くて変形量が不足している場合には、図４
（Ａ）に示すように、溶融してつぶれたトナー４４ａと
粒状のままの未溶融トナー４４ｂとがシート１０上に存
在し、画像が不均一となり見栄えの劣るものとなる。特
にハーフトーン部（トナーがシート１０上に薄くのって
いる状態）において不均一さが目立つ結果となる。これ
に対し、弾性体層２の厚さが例えば２００μｍと厚く変
形量がかなり多く得られる場合には、図４（Ｂ）に示す
ように、シートの表面粗さに弾性体層の表面形状を追随
させることができ、シート上のトナーのすべてが完全に
溶融トナー４４ａとなって、定着後には均一で良好な画
像品質が得られることとなる。

【００４７】また、弾性体層２は、ベルト基材１側から
順に第１弾性層２ａ、第２弾性層２ｂおよび第３弾性層
２ｃからなり、第２弾性層２ｂは離型剤であるシリコン
オイルを透過しない離型剤バリア層として機能する（バ
リア機能）。この第２弾性層２ｂは、例えばフッ素ゴム
により形成されるが、特にこれに限定されるものではな
く、離型剤を透過させない材料であれば任意に選択可能
である。一方、第３弾性層２ｃは、例えばシリコンオイ
ルに対して親和性が良いシリコンゴムが被覆されて形成
され、トナーに対して良好な離型性と耐熱性とを有する
耐熱離型層をなしている。また、第１弾性層２ａも例え
ばシリコンゴムにより形成される。なお、第１弾性層２
ａおよび第３弾性層２ｃのシリコンゴムの代わりに他の
弾性材料を使用することも可能である。

【００４８】このようにすれば、オイル塗布ユニット３
６により定着ベルト３４の外表面、すなわち第３弾性層
２ｃの外表面に塗布されるオイルは、第２弾性層２ｂが
障壁となって第１弾性層２ａの方へ浸透していくことが
抑止される。したがって、オイルによって膨潤される範
囲がほぼ第３弾性層２ｃに限定されることとなって、第
１弾性層２ａは殆んど膨潤しなくなる。この結果、弾性
体層２全体としての厚みの増加を小さくすることが可能
となる。

【００４９】ここで、第１弾性層２ａは、第３弾性層２
ｃよりも厚く形成されている。このように、第１弾性層
２ａの厚みを第１弾性層２ａより大きく取ることによっ
て、第１弾性層２ａのオイルによる膨潤を第２弾性層２
ｂのバリア機能により防止しつつ、所定の表面粗さを有
するシート１０上の未定着トナーに弾性体層２の外表面
が十分に追随し得るだけの変形率をかせぐことができ
る。

【００５０】例えば、図５（Ａ）に示すように、第１弾
性層２ａに厚さ１７０μｍのシリコン（Ｓｉ）ゴム、第
２弾性層２ｂに厚さ１０μｍのフッ素ゴム、第３弾性層
２ｃに厚さ２０μｍのシリコン（Ｓｉ）ゴムを用いて弾
性体層２を構成した場合には、ほぼ第３弾性層２ｃのみ
が約３０％膨潤して厚さ２６μｍになるが、弾性体層２
全体としての厚さの増加は約３％に抑えられる。一方、
図５（Ｂ）に示すように、弾性体層２を厚さ２００μｍ
のシリコン（Ｓｉ）ゴムのみにより構成した場合には、
弾性体層２は約３０％膨潤して厚さ２６０μｍとなる。
こうして、オイルによる膨潤を最小限に抑えつつ、弾性
体層２の厚さを増してニップ圧による変形の割合を高め
てシート上のトナーへの追随性を確保することができ
る。

【００５１】また、第１弾性層２ａは熱伝導率が高い材
料により形成することが望ましい。これは、上記のよう
にベルトの厚みを増したことによる熱伝導の低下を防止
するためであり、例えば、シリコンゴムに酸化アルミニ
ウムや酸化マグネシウムを添加することによって実現す
ることができる。

【００５２】このように本実施の形態によれば、金属又
は樹脂製のベルト基材１と、当該ベルト基材上に形成さ
れる厚さ２００μｍ以上の弾性体層２とを有し、弾性体
層２は、ベルト基材側から順に第１、第２および第３弾
性層２ａ〜２ｃからなり、第２弾性層２ｂは離型剤を透
過しないフッ素ゴムにより形成される離型剤バリア層と
したので、シート上の未定着トナーに十分に追随できる
ように弾性体層２を厚くしても、第３弾性層２ｃの外表
面に塗布されるオイルは第２弾性層２ｂが障壁となって
第１弾性層２ａの方へ浸透していかないため、ベルトの
膨潤を抑制することができ、結果的にベルト厚さの変化
を画像ノイズの発生しない範囲内に収めることが可能と
なる。

【００５３】なお、上記実施の形態では、第２弾性層２
ｂを離型剤を透過しないフッ素ゴムにより形成される離
型剤バリア層としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、弾性体層２が厚さ２００μｍ以上で少なくと
も３つの層により形成したものであればよく、例えば、
第２弾性層２ｂとして離型剤が若干透過するが膨潤を所
定範囲内に抑えることができる材料を用いることができ
る。

【００５４】図６は他の実施の形態に係る定着ベルトの
断面図である。図６に示す定着ベルト３４ａは、第１弾
性層２ａのベルト幅方向端部を覆うように形成される端
面バリア部３を有している点で上記実施の形態と相違し
ている。このようにすれば、第３弾性層２ｃの外表面に
塗布されるオイルの第２弾性層２ｂの幅方向端部からの
第１弾性層２ａへのまわり込みをも防止することができ
るので、ベルトの膨潤を一層抑制することが可能とな
る。

【００５５】なお、端面バリア部３は、弾性体層２のう
ちの少なくとも第１弾性層２ａのベルト幅方向端部を覆
うように形成すればよい。例えば図７に示す定着ベルト
３４ｂのように、ベルト幅方向端部全体を覆うように端
面バリア部３ａを形成することも可能である。このよう
にすれば、第３弾性層２ｃの外表面に塗布されるオイル
の第１弾性層へのまわり込みがより防止され、ベルトの
膨潤をより一層抑制することが可能となる。

【００５６】図７に示す定着ベルト３４ｂは、図８に示
すように、金属又は樹脂製のベルト基材１上に、このベ
ルト基材１側から順に第１、第２および第３弾性層２ａ
〜２ｃからなる厚さ２００μｍ以上の弾性体層２を形成
し、ベルト基材１および弾性体層２の幅方向端部側を図
中２点鎖線Ａに沿って除去した後に、ベルト幅方向端部
を覆うように端面バリア部３ａを形成することにより製
造することができる。ベルト基材１側から順に第１、第
２および第３弾性層２ａ〜２ｃを重ねていくと、どうし
てもベルト幅方向端部においてダレが生じ前述した第２
弾性層２ｂによるオイルのバリア機能が十分に発揮でき
ない虞れがあるが、この製造方法によれば、第３弾性層
２ｃの外表面に塗布されるオイルのまわり込みを防止す
ることができる離型剤バリア層を容易かつ確実に形成す
ることができる。

【００５７】図９および図１０はさらに他の実施の形態
に係る定着ベルトの断面図である。図示する定着ベルト
３４ｃ〜３４ｆは、金属又は樹脂製のベルト基材１と、
このベルト基材１上に形成される弾性体層２と、ベルト
幅方向端部に形成され被当接部材に当接してベルトの蛇
行を補正する蛇行補正用ガイド４と、を有している。図
９（Ａ）（Ｂ）に示すように、蛇行補正用ガイド４をベ
ルトの内側に形成した場合には、ベルトの内部に被当接
部材としての回転可能なローラを配置する必要がある。
但し、例えば加熱ローラ３３を被当接部材に使用するこ
とも可能である。また、図９（Ｂ）に示すように、蛇行
補正用ガイド４を断面が先細のテーパとなるように形成
すればベルトの掛け渡し作業が容易となるほか、材料の
節減にもなる。さらに、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、蛇行補正用ガイド４をベルトの外側に形成して定着
ベルト３４ｅ，３４ｆを構成することもでき、この場合
には、ベルトの外部に被当接部材としての回転可能なロ
ーラを配置する必要がある。

【００５８】定着ベルト３４ｃ〜３４ｆを介して相互に
圧接する駆動ローラ３１および加圧ローラ３５の軸方向
左右の圧接力のバランスや軸のズレ等により、定着ベル
トは回転する間に片方の端部方向へと次第に寄っていく
が、上記実施の形態によれば、蛇行補正用ガイド４によ
りその寄り動作を防止することができる。したがって、
定着ベルトの走行時におけるベルトの斜行ないし蛇行を
防止することができ、定着ベルトの走行の安定化が図ら
れる。

【００５９】図１１および図１２はさらに他の実施の形
態に係る定着ベルトの断面図である。図示する定着ベル
ト３４ｇ〜３４ｈは、弾性体層２がベルト基材１側から
順に第１、第２および第３弾性層２ａ〜２ｃから構成さ
れると共に、第２弾性層２ｂは離型剤を透過しない例え
ばフッ素樹脂により形成される離型剤バリア層であり、
ベルト幅方向端部全域および蛇行補正用ガイド４の表面
を覆うように端面バリア部３ｂ，３ｃを形成している。
但し、端面バリア部３ｂ，３ｃによりベルト幅方向端部
全域を覆うことは必ずしも必要ではなく、弾性体層２の
うちの少なくとも第１弾性層２ａのベルト幅方向端部と
蛇行補正用ガイド４の表面とを覆うように形成されてい
ればよい。

【００６０】上記実施の形態によれば、定着ベルトの走
行時におけるベルトの斜行ないし蛇行を防止することが
できると同時に、弾性体層２を厚くしてもベルトの膨潤
を抑制することにより、ベルト厚さの変化を画像ノイズ
の発生しない範囲内に収めることが可能となる。

【００６１】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものでなく、本発明の技術的思想内におい
て当業者により種々の変形が可能である。例えば図１１
および図１２に示す定着ベルトにおいて、蛇行補正用ガ
イド４を離型剤との親和性が小さくかつ耐熱性を有する
弾性体により形成することも可能であり、このようにす
れば、端面バリア部３ｂ，３ｃは蛇行補正用ガイド４の
表面を覆う必要がなくなり、構成が簡易となって低コス
ト化も図られる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項ご
とに以下のような効果を奏する。

【００６３】請求項１記載の本発明によれば、記録部材
の表面粗さに弾性体層の表面形状を追随させることがで
き、記録部材上の未定着画像を形成するトナーのすべて
が完全に溶融されてつぶされ、定着後には、均一で良好
な画像品質を得ることができる。

【００６４】請求項２又は３記載の発明によれば、記録
部材上の未定着画像を形成するトナーに十分に追随でき
るように弾性体層を厚くしても、第３弾性層の外表面に
塗布される離型剤は第２弾性層が障壁となって第１弾性
層の方へ浸透していかないため、ベルトの膨潤を抑制す
ることができ結果的にベルト厚さの変化を画像ノイズの
発生しない範囲内に収めることが可能となる。

【００６５】請求項４記載の本発明によれば、ベルトの
厚みを効率良く増すことができると共に、それによる熱
伝導の低下を防止することができる。

【００６６】請求項５記載の発明によれば、第３弾性層
の外表面に塗布される離型剤の第２弾性層の幅方向端部
からの第１弾性層へのまわり込みをも防止することがで
きるので、ベルトの膨潤を一層抑制することが可能とな
る。

【００６７】請求項６記載の発明によれば、第３弾性層
の外表面に塗布される離型剤の第１弾性層へのまわり込
みを防止する離型剤バリア層を容易かつ確実に形成する
ことができる。

【００６８】請求項７乃至９のいずれかに記載の発明に
よれば、定着ベルトの走行時におけるベルトの斜行ない
し蛇行を防止することができ、定着ベルトの走行の安定
化を図ることができる。

【００６９】請求項１０記載の発明によれば、定着ベル
トの走行時におけるベルトの斜行ないし蛇行を防止する
ことができると同時に、記録部材上の未定着画像を形成
するトナーに十分に追随できるように弾性体層を厚くし
ても、ベルトの膨潤を抑制することによりベルト厚さの
変化を画像ノイズの発生しない範囲内に収めることが可
能となる。

【００７０】請求項１１記載の発明によれば、構成が簡
易となって低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したプリンタの概略構成図であ
る。

【図２】 上記プリンタに使用されている定着装置の断
面図である。

【図３】 本実施の形態に係る定着ベルトの断面図であ
る。

【図４】 シート上のトナーに定着ベルトの弾性層が変
形して圧接する様子を示す図であり、（Ａ）はその変形
量が不足している場合、（Ｂ）はその変形量が十分であ
る場合を示す。

【図５】 弾性体層がオイルにより膨潤する様子を示す
図であり、（Ａ）は本実施の形態の場合、（Ｂ）は弾性
体層をシリコンゴムのみにより構成した場合を示す。

【図６】 他の実施の形態に係る定着ベルトの断面図で
ある。

【図７】 図６に示される定着ベルトの変形例を示す断
面図である。

【図８】 図７に示される定着ベルトの製造方法を説明
するための図である。

【図９】 （Ａ）（Ｂ）はさらに他の実施の形態に係る
定着ベルトの断面図である。

【図１０】 （Ａ）（Ｂ）はさらに他の実施の形態に係
る定着ベルトの断面図である。

【図１１】 さらに他の実施の形態に係る定着ベルトの
断面図である。

【図１２】 さらに他の実施の形態に係る定着ベルトの
断面図である。

【符号の説明】

１…ベルト基材、 ２…弾性体層、 ２ａ…第１弾性層、 ２ｂ…第２弾性層、離型剤バリア層、 ２ｃ…第３弾性層、 ３，３ａ〜３ｃ…端面バリア部、 ４…蛇行補正用ガイド、 １０…シート（記録部材）、 ３１…駆動ローラ、 ３２…ハロゲンヒータランプ、 ３３…加熱ローラ、 ３４、３４ａ〜３４ｈ…定着ベルト、 ３５…加圧ローラ（加圧部材）、 ３８…ニップ部。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のローラに掛け渡され、搬送される
   記録部材上の未定着画像を該記録部材上に定着させるた
   めに加圧部材が外周面に圧接されてニップ部を形成する
   無端状の定着ベルトにおいて、 金属又は樹脂製のベルト基材と、 当該ベルト基材上に形成される厚さ２００μｍ以上の弾
   性体層とを有し、 当該弾性体層は少なくとも３つの層により形成されるこ
   とを特徴とする定着ベルト。
2. 【請求項２】 前記弾性体層は、ベルト基材側から順に
   第１、第２および第３弾性層からなり、前記第２弾性層
   は離型剤を透過しない離型剤バリア層であることを特徴
   とする請求項１記載の定着ベルト。
3. 【請求項３】 前記離型剤バリア層はフッ素ゴムにより
   形成されることを特徴とする請求項２記載の定着ベル
   ト。
4. 【請求項４】 前記第１弾性層は、前記第３弾性層より
   も厚く、かつ熱伝導率が高いことを特徴とする請求項２
   記載の定着ベルト。
5. 【請求項５】 前記弾性体層のうちの少なくとも前記第
   １弾性層のベルト幅方向端部を覆うように形成される端
   面バリア部を有することを特徴とする請求項２記載の定
   着ベルト。
6. 【請求項６】 複数のローラに掛け渡され、搬送される
   記録部材上の未定着画像を該記録部材上に定着させるた
   めに加圧部材が外周面に圧接されてニップ部を形成する
   無端状の定着ベルトの製造方法において、 金属又は樹脂製のベルト基材上に、当該ベルト基材側か
   ら順に第１、第２および第３弾性層からなる厚さ２００
   μｍ以上の弾性体層を形成し、前記ベルト基材および前
   記弾性体層の幅方向端部側を除去した後に、前記第１弾
   性層のベルト幅方向端部を覆うように端面バリア部を形
   成することを特徴とする定着ベルトの製造方法。
7. 【請求項７】 複数のローラに掛け渡され、搬送される
   記録部材上の未定着画像を該記録部材上に定着させるた
   めに加圧部材が外周面に圧接されてニップ部を形成する
   無端状の定着ベルトにおいて、 金属又は樹脂製のベルト基材と、 当該ベルト基材上に形成される弾性体層と、 ベルト幅方向端部に形成され被当接部材に当接してベル
   トの蛇行を補正する蛇行補正用ガイドと、を有すること
   を特徴とする定着ベルト。
8. 【請求項８】 前記蛇行補正用ガイドはベルトの内側に
   形成されることを特徴とする請求項７記載の定着ベル
   ト。
9. 【請求項９】 前記蛇行補正用ガイドはベルトの外側に
   形成されることを特徴とする請求項７記載の定着ベル
   ト。
10. 【請求項１０】 前記弾性体層は、ベルト基材側から順
    に第１、第２および第３弾性層からなると共に前記第２
    弾性層は離型剤を透過しない離型剤バリア層であり、前
    記弾性体層のうちの少なくとも前記第１弾性層のベルト
    幅方向端部および前記蛇行補正用ガイドの表面を覆うよ
    うに端面バリア部を形成したことを特徴とする請求項７
    記載の定着ベルト。
11. 【請求項１１】 前記弾性体層は、ベルト基材側から順
    に第１、第２および第３弾性層からなると共に前記第２
    弾性層は離型剤を透過しない離型剤バリア層であり、前
    記弾性体層のうちの少なくとも前記第１弾性層のベルト
    幅方向端部を覆うように端面バリア部が形成され、前記
    蛇行補正用ガイドを離型剤との親和性が小さくかつ耐熱
    性を有する弾性体により形成したことを特徴とする請求
    項７記載の定着ベルト。