(57)【要約】【課題】定着ベルトとニップ部形成部材との摩擦抵抗が経時においても大きく増加することなく、定着ベルトを大きく変形させずに、良好なニップ部が安定的に形成される、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】ニップ部形成部材２２及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接する補強部材２６が、定着ベルト２１の内側に設置されている。ニップ部形成部材２２には、ニップ部で定着ベルト２１の内周面に接触するニップベルト２３（無端状ベルト）と、ニップベルト２３の内周面に当接してニップベルト２３を保持する複数のローラ部材２４、２５と、が設けられている。そして、定着ベルト２１の従動回転にともないニップベルト２３が連れ回る。【選択図】図２
2018155821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧ローラと、
前記加圧ローラに外接して、前記加圧ローラの回転にともない従動回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、
前記定着ベルトの内側において前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに圧接してシートが搬送されるニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記ニップ部形成部材及び前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに当接するように、前記定着ベルトの内側に設置された補強部材と、
を備え、
前記ニップ部形成部材は、
前記ニップ部で前記定着ベルトの内周面に接触する無端状ベルトと、前記無端状ベルトの内周面に当接して前記無端状ベルトを保持する複数のローラ部材と、を具備して、
前記定着ベルトの従動回転にともない前記無端状ベルトが連れ回ることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記無端状ベルトにおける前記ニップ部の反対側のベルト面に摺接するように形成され、
前記補強部材と前記無端状ベルトとの接触面における動摩擦係数が、前記定着ベルトと前記無端状ベルトとの接触面における動摩擦係数に比べて、小さくなるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記補強部材は、前記無端状ベルトに摺接する摺接面が、前記加圧ローラの曲率にならうように曲面状に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数のローラ部材は、前記定着ベルトの従動回転にともない前記無端状ベルトとともに連れ回ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数のローラ部材は、
前記ニップ部における搬送方向最上流側において前記無端状ベルト及び前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに当接する第１ローラ部材と、
前記ニップ部における搬送方向最下流側において前記無端状ベルト及び前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに当接する第２ローラ部材と、
を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１ローラ部材の外径が、前記第２ローラ部材の外径よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記補強部材は、前記無端状ベルトを介して前記第１ローラ部材及び前記第２ローラ部材に圧接するように形成されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着ベルトの略筒状の姿勢が保持されるように前記定着ベルトの幅方向両端部をそれぞれガイドするガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シートの表面にトナー像を定着させる定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接してニップ部を形成するニップ部形成部材を、定着ベルトの内側に設置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１の定着装置は、定着ベルト、加圧ローラ、ニップ部形成部材、定着ベルトの内周面に対向するように設置されたヒータ、等で構成されている。ニップ部形成部材は、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接してニップ部を形成するために定着ベルトの内側に固設された剛体である。また、ニップ部形成部材は、定着ベルトとの摺動抵抗を低下させるために、定着ベルトに摺接する表面層をフッ素樹脂で形成している。
そして、駆動手段によって加圧ローラが回転駆動されて、ニップ部における加圧ローラとの摩擦抵抗によって、定着ベルトも加圧ローラの回転にともない従動回転（連れ回り）することになる。
そして、ヒータによって定着ベルトが直接的に加熱されて、ニップ部に向けて搬送されるシート上のトナー像が、ニップ部にて熱と圧力とを受けてシート上に定着されることになる。
【０００４】
一方、特許文献２には、定着装置におけるニップ部の上流側と下流側とに、それぞれ、定着ベルトを介して加圧ローラに対向するローラ部材（案内補助部材とニップ補助部材とである。）を設置する技術が開示されている。上流側のローラ部材（案内補助部材）は、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接しないように配置されている。下流側のローラ部材（ニップ補助部材）は、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接するように配置されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の定着装置は、ニップ部形成部材が剛体であるため、定着ベルトに摺接する表面層をフッ素樹脂で形成していても、やがて表面層が摩耗して、定着ベルトとニップ部形成部材との摺動抵抗（摩擦抵抗）が増大してしまう可能性があった。そして、そのように、定着ベルトとニップ部形成部材との摺動抵抗が増大してしまうと、装置の駆動トルクが増加してしまったり、定着ベルトやニップ部形成部材が破損してしまったりすることになる。
一方、上述した特許文献２の定着装置は、２つのローラ部材によって定着ベルトの変形曲率が大きくなってしまって、定着ベルトの耐久性が低下してしまう可能性があった。また、ニップ部が安定せずに、定着工程において充分な定着画像を形成できない可能性があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着ベルトとニップ部形成部材との摩擦抵抗が経時においても大きく増加することなく、定着ベルトを大きく変形させずに、良好なニップ部が安定的に形成される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明における定着装置は、駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧ローラと、前記加圧ローラに外接して、前記加圧ローラの回転にともない従動回転する定着ベルトと、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、前記定着ベルトの内側において前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに圧接してシートが搬送されるニップ部を形成するニップ部形成部材と、前記ニップ部形成部材及び前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに当接するように、前記定着ベルトの内側に設置された補強部材と、を備え、前記ニップ部形成部材は、前記ニップ部で前記定着ベルトの内周面に接触する無端状ベルトと、前記無端状ベルトの内周面に当接して前記無端状ベルトを保持する複数のローラ部材と、を具備して、前記定着ベルトの従動回転にともない前記無端状ベルトが連れ回るものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着ベルトとニップ部形成部材との摩擦抵抗が経時においても大きく増加することなく、定着ベルトを大きく変形させずに、良好なニップ部が安定的に形成される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】定着装置を示す構成図である。
【図３】定着装置を幅方向にみた側面図である。
【図４】ニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】定着ベルトとガイド部材とを幅方向に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱可能（交換可能）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００１２】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部、等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面に各色の画像が形成されることになる。
【００１３】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、モータによって図１の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００１４】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１５】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１６】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８の表面に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００１７】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００１８】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送されたシートＰ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００１９】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８（タイミングローラ対）等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙部１２には、用紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２０】
レジストローラ対９８に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２１】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される（定着工程である）。
その後、シートＰは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２２】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に設置される、定着装置２０の構成・動作について詳述する。
定着装置２０は、シートＰ（未定着状態のトナーが担持されたシートである。）を加熱・加圧しながら搬送する装置である。
図２〜図４等を参照して、定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１、ニップ部形成部材２２、補強部材２６、加熱手段としてのヒータ２８（熱源）、加圧ローラ３１、温度検知手段としての温度検知センサ４０、反射板２７、等で構成される。
なお、図２では、構成部材の理解を容易とするために、定着ベルト２１とニップ部形成部材２２との間に隙間をあけて図示するとともに、ニップ部形成部材２２と補強部材２６との間に隙間をあけて図示している。
【００２３】
ここで、定着ベルト２１は、加圧ローラ３１に外接して、加圧ローラ３１の回転にともない従動回転する無端状のベルト部材である。定着ベルト２１は、外径が３０ｍｍ程度の薄肉で可撓性を有するベルトであって、図２の矢印方向（反時計方向）に回転（従動回転）する。定着ベルト２１は、内周面（ニップ部形成部材２２との摺接面である。）側から、吸収層、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス、銅等の金属材料やポリイミド、ポリアミドイミド等の樹脂材料で形成することができる。本実施の形態では、基材層として、厚さが４０μｍ程度のニッケル−銅が積層されたものを用いている。
定着ベルト２１の吸収層は、ヒータ２８の熱を効率的に吸収するためのものであって、カーボンなどにより黒色化した高耐熱性のポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等のフッ素系樹脂を用いることができる。本実施の形態では、吸収層として、厚さが１０μｍ程度の黒色のポリアミドイミドを用いている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が５０〜５００μｍであって、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が５〜５０度であって、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、等のゴム材料で形成することができる。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、シートＰ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。本実施の形態では、断熱層として、厚さが１００μｍ程度のシリコーンゴムを用いている。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が５〜５０μｍであって、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、等のフッ素系材料で形成することができる。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されるとともに、紙粉が固着しにくくなる。本実施の形態では、離形層として、厚さが１０μｍ程度のＰＦＡを用いている。
【００２４】
定着ベルト２１の内側（内周面側）には、ニップ部形成部材２２、ヒータ２８（加熱手段）、補強部材２６、反射板２７、等が設置されている。
ここで、ニップ部形成部材２２は、定着ベルト２１の内側（内周面側）において定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接して、シートＰが搬送されるニップ部を形成している。
なお、図２、図４等を参照して、ニップ部形成部材２２は、固定して設置された剛体ではなくて、ニップベルト（無端状ベルト）と複数のローラ部材２４、２５とで構成されたベルト回転体であるが、これについては後で詳しく説明する。
【００２５】
そして、定着ベルト２１は、その内部に設置されたヒータ２８（加熱手段）の輻射熱により直接的に加熱される。すなわち、加熱手段としてのヒータ２８は、シートＰを加熱するために定着ベルト２１を加熱するものである。ヒータ２８（加熱手段）は、ニップ部とは異なる定着ベルト２１の周方向の領域を加熱領域として加熱するように構成されている。
詳しくは、加熱手段としてのヒータ２８は、ハロゲンヒータ（又は、カーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２８（加熱手段）の輻射熱によって、定着ベルト２１においてニップとは異なる加熱領域（ヒータ２８に対向する領域である。）が主として加熱される。さらに、加熱された定着ベルト２１の表面からシートＰ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２８の出力制御は、定着ベルト２１の表面に対向するサーモパイル、サーミスタ等の温度検知センサ４０（温度検知手段）によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２８の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の内周面側に２本のヒータ２８（加熱手段）を設置したが、定着ベルト２１の内周面側に１本又は３本以上のヒータを設置することもできる。
【００２６】
このように、本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、定着ベルト２１が周方向の比較的広い範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
特に、本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１がヒータ２８（加熱手段）によって直接的に加熱されるように構成されているため、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上するとともに、定着装置２０をさらに低コスト化・小型化することができる。
【００２７】
図５を参照して、ガイド部材２９は、定着ベルト２１の略筒状の姿勢が保持されるように定着ベルト２１の幅方向両端部を内周面側からそれぞれガイドするものである。
詳しくは、２つのガイド部材２９は、耐熱性樹脂材料等で形成されていて、定着装置２０の幅方向両端部の側板４３にそれぞれ嵌め込まれている。ガイド部材２９には、定着ベルト２１の略円筒の姿勢を維持しながら定着ベルト２１を保持するためのガイド部２９ａや、定着ベルト２１の幅方向の移動（ベルト寄り）を規制するためのストッパ部、等が設けられている。
なお、ガイド部材２９は、ニップ部形成部材２２によるニップ部の形成を妨げないように、ニップ部を除く周方向の範囲であって、幅方向両端に配置されている。
【００２８】
なお、本実施の形態において、定着ベルト２１の内周面に接触する部材は、幅方向両端でルーズに接触するガイド部材２９と、ニップ部形成部材２２と、のみであって、それ以外に内周面に接触して定着ベルト２１の回転をガイドするような部材（ベルトガイド）は存在しない。
このように、本実施の形態における定着装置２０は、定着ベルト２１のさらなる加熱効率の向上や装置の低コスト化・小型化等を目的として、パイプ状の加熱部材を取り外して、パイプ状の加熱部材を介することなく定着ベルト２１を加熱手段（ヒータ２８）によって直接的に加熱する構成を採用している。
【００２９】
ここで、本実施の形態では、ニップ部形成部材２２及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接するように、補強部材２６が定着ベルト２１の内側に設置されている。補強部材２６は、ニップ部を形成するニップ部形成部材２２の強度を補強するものである。
図３を参照して、補強部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に保持されている。そして、補強部材２６がニップ部形成部材２２及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部においてニップ部形成部材２２が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。補強部材２６は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
この補強部材２６については、後でさらに詳しく説明する。
【００３０】
なお、本実施の形態では、補強部材２６とヒータ２８との間に、反射板２７が固設されている。これにより、ヒータ２８から補強部材２６に向かう熱（補強部材２６を加熱する熱）が反射板２７で反射されて定着ベルト２１の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。本実施の形態では、反射板２７は、補強部材２６にネジ締結によって固定されている。なお、反射板２７の材料としては、アルミニウムやステンレス等を用いることができる。
なお、補強部材２６における、ヒータ２８に対向する面の一部又は全部に、鏡面処理を施したり断熱部材を設けたりした場合であっても、同じような効果を得ることができる。
【００３１】
図２を参照して、加圧ローラ３１は、芯金３２（軸部）上に弾性層３３が形成されたものであって、外径が２０〜３０ｍｍ程度のものである。加圧ローラ３１は、駆動手段としての駆動モータ６１によって所定方向（図２の時計方向である。）に回転駆動される。
加圧ローラ３１の芯金３２は、金属材料で形成された中空構造体（又は、中実構造体）である。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には駆動モータ６１の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転可能に支持されている。
なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
また、加圧ローラ３１における通紙領域外の外周面に、定着ベルト２１の従動回転を良好におこなうためのグリップ層（摩擦係数が高い材料で形成された層である。）を設けることもできる。
【００３２】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、ニップ部形成部材２２に生じる負荷を軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
【００３３】
図４（Ａ）を参照して、定着ベルト２１の内周面に接触するニップ部形成部材２２（ニップベルト２３）は、加圧ローラ３１との対向面が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に変形することになる。すなわち、加圧ローラ３１の曲率にならうような凹状のニップ部が形成されることになる。これにより、シートＰは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後のシートＰが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
【００３４】
以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２８に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動回転（連れ回り）する。このとき、後述するように、ニップ部形成部材２２のニップベルト２３も定着ベルト２１の従動回転にともない連れ回りする。
その後、給紙部１２からシートＰが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、シートＰ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持されたシートＰは、ガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、ヒータ２８によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２６によって補強されたニップ部形成部材２２と加圧ローラ３１との押圧力とによって、シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出されたシートＰは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００３５】
以下、本実施の形態における定着装置２０において、特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２、図４に示すように、本実施の形態における定着装置２０において、ニップ部形成部材２２は、無端状ベルトとしてのニップベルト２３や、複数のローラ部材２４、２５、などで構成されている。
【００３６】
ニップベルト２３（無端状ベルト）は、ニップ部で定着ベルト２１の内周面に接触するものである。本実施の形態では、ニップベルト２３として、厚さが５０μｍ程度のポリイミドで形成されたものを用いている。
【００３７】
複数のローラ部材（第１ローラ部材２４と第２ローラ部材２５とである。）は、ニップベルト２３（無端状ベルト）の内周面に当接してニップベルト２３を保持するものである。すなわち、ニップベルト２３は、２つのローラ部材２４、２５によって張架・支持されていることになる。２つのローラ部材２４、２５は、いずれも、その両端の軸部が定着装置２０の側板４３に軸受を介して回転可能に保持されている（図３を参照できる。）。
【００３８】
さらに詳しくは、第１ローラ部材２４は、ニップ部における搬送方向最上流側（ニップ部入口）においてニップベルト２３及び前記定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接している。第２ローラ部材２５は、ニップ部における搬送方向最下流側（ニップ部出口）においてニップベルト２３及び前記定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接している。また、第１ローラ部材２４の外径が、第２ローラ部材２５の外径よりも小さくなるように構成されている。
具体的に、本実施の形態では、２つのローラ部材２４、２５は、いずれも、ステンレスで形成されている。また、２つのローラ部材２４、２５の中心間距離（軸間距離）は１０ｍｍ程度に設定されている。第１ローラ部材２４の外径は４ｍｍ程度に、第２ローラ部材２５の外径は６ｍｍ程度に設定されている。
【００３９】
そして、このようにニップ部形成部材２２が構成された定着装置２０において、加圧ローラ３１の回転駆動による定着ベルト２１の従動回転にともない、ニップベルト２３（無端状ベルト）が図２、図４の反時計方向に連れ回ることになる。すなわち、ニップ部において定着ベルト２１とニップベルト２３とが、ほぼ等速で走行（回転）することになる。
また、複数のローラ部材２４、２５も、定着ベルト２１の従動回転にともないニップベルト２３とともに図２、図４の反時計方向に連れ回る（従動回転する）ことになる。
【００４０】
このように、本実施の形態におけるニップ部形成部材２２は、固定された剛体ではなくて、定着ベルト２１とともに連れ回るニップベルト２３（及び、ローラ部材２４、２５）であるため、ニップ部形成部材２２に対して定着ベルト２１がほとんど摺動しないことになる。そのため、双方の部材２１、２２の摩擦抵抗は極めて小さく、その摩擦抵抗は経時においても大きく増大することはない。したがって、経時で、定着装置２０（駆動モータ６１）の駆動トルクが増加してしまったり、定着ベルト２１やニップ部形成部材２２が破損してしまったりする不具合も抑止されることになる。また、ニップ部において、ニップベルト２３は、定着ベルト２１とともに、ニップ部の形状（加圧ローラ３１の曲率）に沿うように変形するため、定着ベルト２１の変形曲率が極端に大きくなるようなこともない。
また、本実施の形態では、ニップ部形成部材２２及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接するように、補強部材２６を設けているため、加圧ローラ３１の加圧力によってニップ部形成部材２２や定着ベルト２１が大きく変形するようなことはない。そのため、変形によって定着ベルト２１の耐久性が低下してしまう不具合や、ニップ部が安定せずに定着工程において充分な定着画像を形成できない不具合も、抑止されることになる。
【００４１】
ここで、本実施の形態において、補強部材２６は、ニップベルト２３（無端状ベルト）におけるニップ部の反対側のベルト面（図２、図４の右側のベルト面ではなくて、左側のベルト面である。）に摺接するように形成されている。
そして、本実施の形態では、補強部材２６とニップベルト２３との接触面における動摩擦係数Ａが、定着ベルト２１とニップベルト２３との接触面における動摩擦係数Ｂに比べて、小さくなるように構成されている（Ａ＜Ｂ）。
【００４２】
具体的に、補強部材２６の接触面（ニップベルト２３との接触面である。）には、ＰＴＦＥとポリアミドイミドとの混合体からなる表面層が形成されている。そして、補強部材２６とニップベルト２３との接触面における動摩擦係数Ａは０．２程度に、定着ベルト２１とニップベルト２３との接触面における動摩擦係数Ｂは０．５程度に設定されている。
これにより、定着ベルト２１の回転にともなうニップベルト２３の連れ回りが良好におこなわれて、上述した本発明の効果が効率的に発揮されることになる。
【００４３】
ここで、本実施の形態において、補強部材２６は、ニップベルト２３を介して第１ローラ部材２４及び第２ローラ部材２５に圧接するように形成されている。具体的に、補強部材２６の接触面（ニップベルト２３との接触面である。）は、第１ローラ部材２４の位置から第２ローラ部材２５の位置までの範囲に延在している。
このような構成により、補強部材２６の接触面が上述した範囲よりも狭い範囲に形成される場合に比べて、ニップ部形成部材２２を確実に補強することができる。
【００４４】
また、本実施の形態において、補強部材２６は、ニップベルト２３に摺接する摺接面（接触面）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように曲面状に形成されている。すなわち、補強部材２６の摺接面（接触面）は、ニップ部の形状にならうように凹状に形成されている。
これにより、補強部材２６によって圧接されるニップベルト２３に大きな変形（曲率変形）が生じることなく、ニップ部形成部材２２を良好に補強することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、先に説明したように、ニップ部入口側の第１ローラ部材２４の外径が小さく、ニップ部出口側の第２ローラ部材２５の外径が大きくなるように構成している。
このように、ニップ部入口側の第１ローラ部材２４の外径を小さく設定することで、シートＰがニップ部に送入されやすくなる。また、ニップ部出口側の第２ローラ部材２５の外径を大きく設定することで、ニップ部におけるニップ圧が安定しやすくなる。
【００４６】
なお、本願発明者は、本実施の形態における定着装置２０（実施例）と、特許文献１の構成の定着装置（比較例１）と、特許文献２の構成の定着装置（比較例２）と、を用いて、経時における装置の駆動トルクの上昇と、定着ベルトの破損と、について比較耐久試験をおこなった。いずれの定着装置も、比較すべき構成の違いを除いて、統一できる構成の特性値はほぼ同等に設定した。
その結果、比較例１では、通紙枚数が約４０万枚に達したときに、駆動トルクの大きな上昇があった。また、比較例２では、通紙枚数が約２０万枚に達したときに、定着ベルトの破断があった。これに対して、実施例では、通紙枚数が６０万枚以上に達しても、比較例１、２でみられたような不具合は生じなかった。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態における定着装置２０は、ニップ部形成部材２２及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接する補強部材２６が、定着ベルト２１の内側に設置されている。ニップ部形成部材２２には、ニップ部で定着ベルト２１の内周面に接触するニップベルト２３（無端状ベルト）と、ニップベルト２３の内周面に当接してニップベルト２３を保持する複数のローラ部材２４、２５と、が設けられている。そして、定着ベルト２１の従動回転にともないニップベルト２３が連れ回る。
これにより、定着ベルト２１とニップ部形成部材２２との摩擦抵抗が経時においても大きく増加することなく、定着ベルト２１を大きく変形させずに、良好なニップ部を安定的に形成することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、定着ベルト２１を加熱する加熱手段としてヒータ２８を用いたが、定着ベルトを加熱する加熱手段はこれに限定されることなく、例えば、加熱手段として電磁誘導コイルを用いることもできるし、加熱手段として抵抗発熱体を用いることもできる。
また、本実施の形態では、２つのローラ部材２４、２５によってニップベルト２３（無端状ベルト）を保持するようにニップ部形成部材２２を構成したが、３つ以上のローラ部材によって無端状ベルトを保持するようにニップ部形成部材を構成することもできる。
そして、これらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００５０】
なお、本願明細書等において、「幅方向」とは、被加熱体の搬送方向に対して直交する方向であって、定着ベルトや加圧ローラの回転軸方向と同じ方向であるものと定義する。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（ベルト部材）、
２２  ニップ部形成部材、
２３  ニップベルト（無端状ベルト）、
２４  第１ローラ部材、
２５  第２ローラ部材、
２６  補強部材、
２７  反射板、
２８  ヒータ（加熱手段）、
２９  ガイド部材（フランジ）、
３１  加圧ローラ、
６１  駆動モータ（駆動手段）、
Ｐ  シート（記録媒体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１５−７５７１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７９０１号公報
【図１】
2018155821.tif 000003
【図２】
2018155821.tif 000004
【図３】
2018155821.tif 000005
【図４】
2018155821.tif 000006
【図５】
2018155821.tif 000007