(57)【要約】  【課題】  定着装置において、ワイドニップを形成する圧力付与部材とエンドレスベルトとの間に摺動摩擦が生じない構成を実現して、記録紙の安定的な搬送を図る。  【解決手段】  加熱ロール６１１と、押圧ベルト６１２が複数の張架ロール６１３,６１４,６１５に張架された押圧ベルト部材６３と、加熱ロール６１１と押圧ベルト部材６３とに張架される定着ベルト６１０と、押圧ベルト部材６３の定着ベルト６１０が巻き付けられた領域において定着ベルト６１０の外周面に当接して、定着ベルト６１０との間にニップ部Ｎを形成する加圧ロール６２とを備えている。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ロールと、
押圧ベルトが複数の張架ロールに張架された押圧ベルト部材と、
前記加熱ロールと前記押圧ベルト部材とに張架される定着ベルトと、
前記押圧ベルト部材の前記定着ベルトが巻き付けられた領域において当該定着ベルトの外周面に当接して、当該定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧ベルト部材は、前記押圧ベルトが弾性層と、当該弾性層よりも引張強度の高い表面層とを有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記押圧ベルト部材は、前記定着ベルトが前記加圧部材の一部を被覆するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記押圧ベルト部材と前記加圧部材とは、前記定着ベルトの移動方向の上流側よりも下流側の押圧力を高くして押圧されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記押圧ベルト部材は、前記定着ベルトと前記加圧部材との当接部よりも当該定着ベルトの移動方向下流側に、前記複数の張架ロールのうちの一つが位置することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動自在な第１のベルト部材と、
前記第１のベルト部材の外周の一部に内接する回動自在な第２のベルト部材と、
前記第２のベルト部材に当接し、当該第２のベルト部材との間にニップ部を形成する加圧部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
前記第２のベルト部材または／および前記加圧部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記加圧部材は、複数のロールに張架されて回動自在に構成された弾性ベルト、または加圧ロールであることを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項９】
前記加圧部材は、回動自在な第１のエンドレスベルトと、当該第１のエンドレスベルトの外周の一部に内接する回動自在な第２のエンドレスベルトとを含むことを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
加熱ロールと、
押圧ベルトが複数の張架ロールに張架された押圧ベルト部材と、
前記加熱ロールと前記押圧ベルト部材とに張架される定着ベルトと、
前記押圧ベルト部材の前記定着ベルトが巻き付けられた領域において当該定着ベルトの外周面に当接して、当該定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧部材と
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】
本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
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を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体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、さらにこのトナー像を記録紙に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置においては、図６に示したように、円筒状の芯金１１１の内部に加熱源１１３を備え、その芯金１１１の外周面に離型層１１２が形成された定着ロール１１０と、この定着ロール１１０に対して圧接配置され、芯金１２１の外周面に耐熱性弾性層１２２、および耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層１２３が形成された加圧ロール１２０とで構成されている。そして、定着ロール１１０と加圧ロール１２０との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、加熱ロール方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。
【０００４】
ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量を供給するために、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが発生する等といった画像品質上の問題が生じる。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面に弾性体が被覆された定着ロールと、複数の支持ロールによって張架されたエンドレスベルトとを設け、エンドレスベルトと定着ロールとの間にニップ領域を形成するように定着ロールの表面に沿ってエンドレスベルトを押圧する圧接面を備えた圧力付与部材を備えた定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
さらに、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させるベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
かかる特許文献１および特許文献２に記載された技術では、エンドレスベルトを圧力付与部材によって定着ロールに押圧してベルトニップを形成している。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるので、画像形成装置の高速化が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３４２９１号公報(第５-７頁)
【特許文献２】特許第３２９８３５４号公報(第４-７頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した特許文献１および特許文献２に記載した定着装置（これらを総称して「ベルトニップ方式」という。）においては、ワイドニップを形成するとともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるが、圧力付与部材（圧力パッド）によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる構成を採用していることから、圧力付与部材とエンドレスベルトとの間には摺動摩擦が発生する。そのため、圧力付与部材とエンドレスベルトとの間に潤滑剤を塗布したり、さらには圧力付与部材上に低摩擦部材を配置するとともに、この低摩擦部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を塗布することで、両者の滑り性の向上を図っている。
【００１０】
しかしながら、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与する圧力付与部材上をエンドレスベルトが摺動する際の良好な滑り性を維持するためには、エンドレスベルトの内周面に潤滑剤を長期に亘って安定して供給する必要がある。また、圧力付与部材とエンドレスベルトとの間は加圧されているために、圧力付与部材とエンドレスベルトとの摺動部では、エンドレスベルトが移動するのに伴って、塗布された潤滑剤を摺動部から押し出す力が作用することから、この押し出し力に対応して摺動部での潤滑剤の安定的な保持も必要となる。さらには、潤滑剤量の低下により低摩擦部材におけるエンドレスベルトとの摺擦面に摩耗が生じて、低摩擦部材とエンドレスベルトとの滑り性が低下することを防ぐ必要もある。
このように、ベルトニップ方式の定着装置では、均一で高いニップ圧を形成するとともに、圧力付与部材とエンドレスベルトとの間の良好な滑り性を維持するための構成が必要であるが、このような構成に不調が生じて圧力付与部材とエンドレスベルトとの接触抵抗（摺動抵抗）が増加すると、記録紙の搬送不良が起こって紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる可能性があった。
【００１１】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、定着装置において、ワイドニップを形成する圧力付与部材とエンドレスベルトとの間の摺動摩擦を抑制する構成を実現して、記録紙の安定的な搬送を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、加熱ロールと、押圧ベルトが複数の張架ロールに張架された押圧ベルト部材と、加熱ロールと押圧ベルト部材とに張架される定着ベルトと、押圧ベルト部材の定着ベルトが巻き付けられた領域において定着ベルトの外周面に当接して、定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧部材とを備えたことを特徴としている。
ここで、押圧ベルト部材は、押圧ベルトが弾性層と、この弾性層よりも引張強度の高い表面層とを有する構成を採用することができる。また、押圧ベルト部材は、定着ベルトが加圧部材の一部を被覆するように配置されたことを特徴とすることもできる。
また、押圧ベルト部材と加圧部材とは、定着ベルトの移動方向の上流側よりも下流側の押圧力を高くして押圧されることを特徴とすることができる。さらに、押圧ベルト部材は、定着ベルトと加圧部材との当接部よりも定着ベルトの移動方向下流側に、複数の張架ロールのうちの一つが位置するように構成することもできる。
【００１３】
また、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動自在な第１のベルト部材と、第１のベルト部材の外周の一部に内接する回動自在な第２のベルト部材と、第２のベルト部材に当接し、第２のベルト部材との間にニップ部を形成する加圧部材とを備えたことを特徴としている。
ここで、第２のベルト部材または／および加圧部材を加熱する加熱部材をさらに備えた構成とすることができる。また、加圧部材は、複数のロールに張架されて回動自在に構成された弾性ベルト、または加圧ロールであることを特徴とすることもできる。さらに、加圧部材は、回動自在な第１のエンドレスベルトと、第１のエンドレスベルトの外周の一部に内接する回動自在な第２のエンドレスベルトとを含む構成を採用することもできる。
【００１４】
また、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、加熱ロールと、押圧ベルトが複数の張架ロールに張架された押圧ベルト部材と、加熱ロールと押圧ベルト部材とに張架される定着ベルトと、押圧ベルト部材の定着ベルトが巻き付けられた領域において定着ベルトの外周面に当接して、定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧部材とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、定着装置における記録紙の安定的な搬送が可能となり、長期に亘り紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、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、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、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材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１７】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、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、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、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、などの電子写真用デバイスが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)、黒(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。
【００１８】
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に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１０6〜１０14Ωｃｍ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１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回動)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を回動させる駆動ロール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。
【００１９】
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１０７〜１０９Ωｃｍ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。
【００２０】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。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とのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□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（株）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の対向電極をなし、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が当接配置されている。
【００２１】
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１０７〜１０９Ωｃｍ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Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００２２】
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。
【００２３】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐ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Ｐ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Ｐ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Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート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Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２４】
次に、本実施の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１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。ＩＰＳ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、レーザ露光器１３に出力される。
【００２５】
レーザ露光器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。
【００２６】
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とが当接する一次転写部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。
【００２７】
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、用紙搬送系では、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Ｐ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Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート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Ｐは一旦停止され、トナー像が担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Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２８】
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に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐ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上に担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とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００２９】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐ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Ｐ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Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Ｐ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の回動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。
【００３０】
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。
図２は本実施の形態の定着装置６０の構成を説明する図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と加圧部材の一例としての加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール６１は、矢印Ａ方向に回動する定着ベルト（第２のベルト部材）６１０、内部に発熱部材としてのハロゲンヒータ６１６が配設された加熱ロール６１１、定着ベルト６１０を加圧ロール６２に押圧する押圧ベルト部材（第１のベルト部材）６３により構成されている。そして、定着ベルト６１０は、加熱ロール６１１および押圧ベルト部材６３により張架されている。
【００３１】
定着ベルト６１０は、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層に積層された厚さ３００μｍの弾性中間層と、さらに表面側（外周面側）に、離型層として厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂（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樹脂）で形成された表面層とからなる多層構造のエンドレスベルトである。ここでは、弾性中間層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものであり、本実施の形態では硬度が２０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを使用している。
【００３２】
加熱ロール６１１は、厚さ５ｍｍのアルミニウムで形成された、外径６５ｍｍφ、長さ３５０ｍｍのハードロールである。加熱ロール６１１は、不図示の駆動モータにより矢印Ｂ方向に回転することで、定着ベルト６１０を２２０ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ａ方向に回動させる。
また、加熱ロール６１１の内部には定格１２００Ｗのハロゲンヒータ６１６が配設され、定着ベルト６１０を加熱する。その際、加熱ロール６１１においては、定着ベルト６１０の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ａと、加熱ロール６１１の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ｂとの計測値に基づき、画像形成装置の制御部４０（図１参照）によって、回転停止時での加熱ロール６１１の表面温度が１９０℃となり、回転動作時での定着ベルト６１０の表面温度が１７０℃となるように制御されている。
【００３３】
押圧ベルト部材６３は、押圧ベルト６１２が３本の張架ロール６１３、６１４、６１５によって回動自在に張架されて構成されている。そして、押圧ベルト部材６３は、定着ベルト６１０を張架するとともに、定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するように構成されている。また、押圧ベルト部材６３は、定着ベルト６１０を内側から加圧ロール６２側に押圧して、ニップ部Ｎを形成している。
押圧ベルト６１２は、硬度５０°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ４ｍｍのシリコーンゴム層と、このシリコーンゴム層の外表面に形成された厚さ７５μｍのポリイミド層とから構成されている。また、張架ロール６１３、６１４、６１５は、ステンレスロールをコアとして、その外表面に、硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ３ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層が被覆された、外径２４ｍｍφのロールである。
【００３４】
一方、加圧ロール６２は、厚さ５ｍｍのアルミニウムで形成されたコアに、厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂層が被覆された、外径６０ｍｍφ、長さ３５０ｍｍのロールである。加圧ロール６２は、不図示の駆動モータにより、定着ベルト６１０と同様に２２０ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｃ方向に回転する。
そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１における押圧ベルト部材６３の内部の張架ロール６１３と張架ロール６１５との間において、定着ベルトモジュール６１から押圧されるように配置されている。そして、加圧ロール６２表面には、定着ベルトモジュール６１との接触部(ニップ部Ｎ)において、定着ベルト６１０、さらには押圧ベルト６１２が被覆（ラッピング）されるように構成されている。
【００３５】
次に、本実施の形態の定着装置６０における定着動作について説明する。
画像形成装置の二次転写部２０（図１参照）において未定着トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５５および定着入口ガイド５６により、定着装置６０のニップ部Ｎに向けて搬送されてくる。ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐ表面の未定着トナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力(ニップ圧)と熱とにより用紙Ｐに定着される。
その際、ニップ部Ｎで作用するニップ圧は、押圧ベルト部材６３によって形成されている。すなわち、ニップ部Ｎにおいて、押圧ベルト６１２、さらには定着ベルト６１０が加圧ロール６２の表面の一部領域を均一に加圧しながらラッピングするように、押圧ベルト部材６３の内部の張架ロール６１３と張架ロール６１５とを加圧ロール６２に対して並列するように配設するとともに、張架ロール６１３と張架ロール６１５との間に加圧ロール６２が侵入するように配置されている。
【００３６】
図３は、ニップ部Ｎにおけるニップ圧を説明する図である。図３に示すように、張架ロール６１３、６１５を加圧ロール６２に対して並列するように配設するとともに、張架ロール６１３と張架ロール６１５との間に加圧ロール６２が侵入するように配置することにより、ニップ部Ｎにおいては、押圧ベルト６１２に張架ロール６１３および張架ロール６１５側へ向かう張力が働く。そのため、この押圧ベルト６１２の張力が、加圧ロール６２側へ向かう力を発生させ、ニップ圧の一部を構成する。また、押圧ベルト６１２においては、厚さ４ｍｍのシリコーンゴム層が張架ロール６１３と張架ロール６１５との間で変形（撓み）を生じるため、ニップ部Ｎでは押圧ベルト６１２内に内部応力が発生する。そのため、この内部応力も加圧ロール６２側へ向かう力を発生させ、ニップ圧の一部を構成する。
さらには、定着ベルト６１０においても、張架ロール６１３および張架ロール６１５側へ向かう張力が働くため、この定着ベルト６１０の張力が、加圧ロール６２側へ向かう力を発生させ、ニップ圧の一部を構成する。なお、定着ベルト６１０では押圧ベルト６１２のような厚さを持ったシリコーンゴム層が配設されていないため、内部応力は極めて小さく、ニップ圧を構成する要素としては無視できる程度である。
【００３７】
このように、ニップ部Ｎでは、押圧ベルト６１２、さらには定着ベルト６１０によってニップ部Ｎの全域に亘り０．５〜０．６ｋｇｆ／ｃｍ２の均一な高いニップ圧を形成することが可能である。そのため、ニップ部Ｎを用紙Ｐが加熱搬送される際に、用紙Ｐから発生する水蒸気等に起因する用紙Ｐと定着ベルト６１０との「浮き」を抑えることができ、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの良好な密着性を維持することができる。それによって、かかる「浮き」に起因する部分的な光沢むらの発生を抑制し、良質な定着画像を形成することが可能である。
さらに、定着ベルト６１０を加圧ロール６２にラッピングさせた構成により、ニップ部Ｎを広く設定することができるため、高速化にも対応した安定的な定着性能を確保することができる。 
【００３８】
また、押圧ベルト部材６３では、押圧ベルト６１２が定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するように構成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０には構造上、極めて小さな摺動抵抗しか働かないので、定着ベルト６１０の回動を常にスムーズに行なうことが可能である。
ところで、例えば、ニップ部Ｎを固定された圧力付与部材で押圧する構成では、定着ベルト６１０と圧力付与部材との間に摺動抵抗が発生する。そのため、加圧ロール６２の駆動力によって用紙Ｐがニップ部Ｎを搬送される際に、用紙Ｐが定着ベルト６１０を介して圧力付与部材から受ける摺動抵抗により、用紙Ｐの搬送が加圧ロール６２の回動に追随できなくなって、用紙Ｐと加圧ロール６２との間でスリップが発生する場合がある。その結果、用紙Ｐの円滑な搬送が妨げられ、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわとなるおそれがある。
【００３９】
これに対し、本実施の形態の定着装置６０では、押圧ベルト６１２が定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するので、定着ベルト６１０が受ける摺動抵抗は極めて小さく、加圧ロール６２と同一の速度での回動を維持することができる。そのため、加圧ロール６２によって搬送される用紙Ｐは、定着ベルト６１０から摺動抵抗を受けることがなく、常に加圧ロール６２の回動に追随しながらスリップを発生させずに円滑に搬送されるので、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することができる。
特に、押圧ベルト６１２には、シリコーンゴム層の定着ベルト６１０側である外表面にポリイミド層が形成されている。このポリイミド層はシリコーンゴム層に比べて極めて引張強度が強く、伸縮し難いので、上述したニップ部Ｎでのシリコーンゴム層の変形を定着ベルト６１０に伝えることを抑制する機能を有する。そのため、シリコーンゴム層の変形にかかわらず、ニップ部Ｎの全域に亘って押圧ベルト６１２の表面速度を一定にすることができるので、定着ベルト６１０は、ニップ部Ｎでのシリコーンゴム層の変形の影響を受けずに加圧ロール６２と同一の速度で回動することが可能である。
【００４０】
なお、本実施の形態の定着装置６０では、押圧ベルト部材６３として、押圧ベルト６１２が３本の張架ロール６１３、６１４、６１５によって回動自在に張架されて構成されたものを用いたが、回動自在な押圧ベルト６１２を一定幅以上のニップ部Ｎを持って加圧ロール６２側へ押圧するような構成であれば、他の如何なる構成を採用することも可能である。例えば、押圧ベルト６１２が２本の張架ロール６１３、６１５によって回動自在に張架されて構成されたものや、押圧ベルト６１２が４本以上の張架ロールによって張架された構成も用いることができる。
【００４１】
続いて、ニップ部Ｎに作用する熱に関しては、定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、加熱部材である加熱ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ６１６から加熱ロール６１１を通じて加熱されるように構成されている。そして、定着ベルト６１０は用紙Ｐを直接的に加熱し、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
かかる構成においては、用紙Ｐを加熱する定着ベルト６１０は、極めて小さな熱容量である。これまでの一般的なベルトニップ方式の定着装置のように、用紙Ｐの加熱を定着ロールで行なう場合には、定着ロールの表面層が用紙Ｐと当接する領域を通過した後、再度用紙Ｐと当接する領域に戻るまでの１回転の間に、定着ロールを所定の定着温度に復帰させる必要があるが、定着ロールの熱容量は大きいために、１回転では所定の定着温度への復帰が間に合わないといった状況が生じる場合があった。ところが、定着ベルト６１０は極めて小さな熱容量であり、加えて、加熱部材である加熱ロール６１１とは広いラップ面積（大きな巻き付き角）で接触できるので、定着ベルト６１０が１回転する間に、定着ベルト６１０を必要な定着温度に復帰させることが可能である。そのため、連続して通紙される用紙Ｐに対して、充分な熱を供給することができる。
【００４２】
また、ニップ部Ｎでは、押圧ベルト部材６３の内部の張架ロール６１３と張架ロール６１５との間に、加圧ロール６２が位置するように配置されている。このような配置構成によって、ニップ部Ｎには、加圧ロール６２から押圧ベルト部材６３に向かって凸状の湾曲が形成されている。そのため、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐにはダウンカールが形成され、ニップ部Ｎの排出口では、この用紙Ｐのダウンカールと、押圧ベルト部材６３の下流側に配置された張架ロール６１３の曲率とによって、用紙Ｐを定着ベルト６１０から容易に剥離することが可能である。
特に、押圧ベルト部材６３の張架ロール６１３と加圧ロール６２との間を押圧するように構成して、ニップ部Ｎの下流側の押圧力を大きくすれば、張架ロール６１３の表面に形成された弾性層に凹状の弾性変形を生じさせることができる。そのため、用紙Ｐに生じさせるダウンカールをさらに大きく形成することができ、それによって、ニップ部Ｎの排出口における用紙Ｐの定着ベルト６１０からの剥離をさらに確実に行なうことが可能となる。
【００４３】
なお、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０から剥離された用紙Ｐは、ニップ部Ｎの定着ベルト６１０の回動方向Ａ下流側であって、定着ベルト６１０表面近傍に配置された剥離案内板６７１、６７２により排出ガイド６８に案内される。そして、排出ロール６９により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、載置されることとなる。 
【００４４】
次に、本実施の形態の定着装置６０を用いて、画質評価と用紙Ｐにおける紙しわの発生に関する実験を行なった。本実験では、富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ５００ＣＰに定着装置６０を組み込み、用紙Ｐとして坪量１２７ｇ／ｍ２の片面コート紙を用いた。定着ベルト６１０の表面温度を１７０℃に制御しながら、５分間の非通紙駆動を行なった後、プロセススピードを２２０ｍｍ／ｓとして、周縁部に２０ｍｍの余白を設けた青色トナー像を担持させた「青色ベタ」状態での用紙Ｐを１０枚通紙した。その結果、いずれの用紙Ｐにも、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの部分的な「浮き」による光沢むらの発生は無く、また紙しわも発生することは無かった。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６０では、本実施の形態の定着装置６０では、押圧ベルト６１２が３本の張架ロール６１３、６１４、６１５によって回動自在に張架されて構成された押圧ベルト部材６３によって、ニップ部Ｎを形成するとともに、ニップ部Ｎの全域に亘り均一な高いニップ圧を設定することが可能である。そのため、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０と用紙Ｐとの良好な密着性を維持できるので、用紙Ｐからの水蒸気等による「浮き」に起因する光沢むら等のない良質な定着画像を形成することが可能である。
また、押圧ベルト部材６３では、押圧ベルト６１２が定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するように構成されているため、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０に働く摺動抵抗は構造的に極めて小さく、定着ベルト６１０の回動を常にスムーズに行なうことが可能である。それにより、加圧ロール６２によって搬送される用紙Ｐは、定着ベルト６１０から摺動抵抗を受けることがなく、常に加圧ロール６２の回動に追随しながらスリップを発生させずに円滑に搬送されるので、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することができる。
さらには、極めて小さな熱容量である定着ベルト６１０を用いることで、定着ベルト６１０を定着ベルト６１０が１回転する間という短時間で必要な定着温度に復帰させることが可能となる。したがって、ニップ部Ｎにおいて所定の定着温度を常に維持することが可能となる。
【００４６】
[実施の形態２]
実施の形態１では、定着ベルトモジュール６１に対向する加圧部材として加圧ロール６２を用いた定着装置６０が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態２では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、定着ベルトモジュール６１に対向する加圧部材としてロールに張架された加圧ベルトモジュール６４を用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図４は、本実施の形態に係る定着装置７０の構成を示す側断面図である。本実施の形態の定着装置７０では、加圧部材として加圧ベルト６４１が３本のロール６４３、６４４、６４５に張架された加圧ベルトモジュール６４を用いている点が異なることを除いては、実施の形態１の定着装置６０と同様である。 
本実施の形態の定着装置７０において、加圧ベルトモジュール６４は、回動自在な加圧ベルト６４１、不図示の駆動モータに連結されて矢印Ｅ方向に回転する駆動ロール６４３、ニップ部Ｎにおいて定着ベルトモジュール６１と対向する張架ロール６４４、加圧ベルト６４１を張架する張架ロール６４５により構成されている。そして、加圧ベルト６４１は、駆動ロール６４３と張架ロール６４４と張架ロール６４５とに張架されて、駆動ロール６４３によって定着ベルトモジュール６１と同様に加圧ベルト６４１の表面速度が２２０ｍｍ／ｓとなるように矢印Ｄ方向に回動する。 
【００４８】
加圧ベルト６４１は、硬度５０°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ４ｍｍのシリコーンゴム層をベース層として、ベース層に積層された厚さ７５μｍのポリイミド樹脂層と、さらに表面側（外周面側）に、厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂で形成された表面層とからなる多層構造のエンドレスベルトである。ベース層としては、弾性を有する材質であれば公知の如何なるものを用いることも可能であり、シリコーンゴムの他に、温度等の使用環境に応じてフッ素ゴム、ポリオレフィンゴム、ウレタンゴム等を適宜選択して用いることもできる。
【００４９】
表面層としては、トナーの付着を防ぐためにＰＦＡ樹脂のような離型性の良好な材質を用いている。また、ポリイミド樹脂層は、ベース層であるシリコーンゴム層に比べて極めて引張強度が強く、伸縮し難いので、加圧ベルト６４１が回動する際に生じるシリコーンゴム層の変形に起因する加圧ベルト６４１の表面速度の不均一を抑制することができる。そのため、シリコーンゴム層の変形にかかわらず、ニップ部Ｎの全域に亘って加圧ベルト６４１の表面速度を一定にすることができるので、加圧ベルト６４１は、ニップ部Ｎでのシリコーンゴム層の変形の影響を受けずに用紙Ｐを一定の速度で搬送することが可能となる。したがって、ポリイミド樹脂層においては、ベース層よりも引張強度が高い材質であれば、ポリイミド樹脂の他に金属等も用いることができる。
さらに、加圧ベルト６４１では、ポリイミド樹脂層と表面層との間に弾性中間層を設けた構成とすることもできる。この弾性中間層によって、特にカラー画像に対する画質向上を図ることができ、例えば硬度が２０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを使用することができる。
【００５０】
定着ベルトモジュール６１と加圧ベルトモジュール６４とは、定着ベルトモジュール６１における押圧ベルト部材６３の内部の張架ロール６１３と張架ロール６１５との間において、加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４が定着ベルトモジュール６１側に押圧されるように配置されている。さらには、加圧ベルトモジュール６４における駆動ロール６４３と張架ロール６４４との間において、定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１５が加圧ベルトモジュール６４側に押圧されるように配置されている。このような配置構成によって、加圧ベルトモジュール６４と定着ベルトモジュール６１との接触部(ニップ部Ｎ)において、定着ベルト６１０と加圧ベルト６４１とが互いにラッピングされるように構成されている。
【００５１】
このように、本実施の形態の定着装置７０でも、ニップ部Ｎの下流側、すなわち定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１３と張架ロール６１５、さらには加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４によって形成される領域では、加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４に対する押圧ベルト部材６３の押圧によってニップ圧が形成される。また、ニップ部Ｎの上流側、すなわち定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１５、さらには加圧ベルトモジュール６４の駆動ロール６４３と張架ロール６４４によって形成される領域では、押圧ベルト部材６３の張架ロール６１５に対する加圧ベルトモジュール６４の押圧によってニップ圧が形成される。
そのため、ニップ部Ｎでは、ニップ部Ｎの全域に亘り０．５〜０．６ｋｇｆ／ｃｍ２の均一な高いニップ圧を設定することが可能であるので、ニップ部Ｎを用紙Ｐが加熱搬送される際に、用紙Ｐから発生する水蒸気等に起因する用紙Ｐと定着ベルト６１０との「浮き」を抑えることができ、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの良好な密着性を維持できる。それによって、かかる「浮き」に起因する部分的な光沢むらは発生せず、良質な定着画像を形成することが可能である。
また、定着ベルト６１０を加圧ベルトモジュール６４にラッピングさせた構成により、ニップ部Ｎを広く設定することができるため、高速化にも対応した安定的な定着性能を確保することができる。
【００５２】
さらに、定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３では、押圧ベルト６１２が定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するように構成されているため、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０には極めて小さな摺動抵抗しか働かず、定着ベルト６１０の回動を常にスムーズに行なうことが可能である。それにより、加圧ベルトモジュール６４によって搬送される用紙Ｐは、定着ベルト６１０から摺動抵抗を受けることがなく、常に加圧ベルトモジュール６４の回動に追随しながらスリップを発生させずに円滑に搬送されるので、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することができる。
加えて、極めて小さな熱容量である定着ベルト６１０を用いることで、定着ベルト６１０を定着ベルト６１０が１回転する間という短時間で必要な定着温度に復帰させることが可能となる。したがって、ニップ部Ｎにおいて所定の定着温度を常に維持することが可能となる。
【００５３】
ところで、本実施の形態の定着装置７０では、加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４が定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３の張架ロール６１３よりも用紙Ｐの搬送方向上流側に位置するように構成している。このように配置構成することによって、ニップ部Ｎの下流側では、加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４から定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３に向かって凸状の湾曲が形成されている。そのため、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐにはダウンカールが形成され、ニップ部Ｎの排出口では、この用紙Ｐのダウンカールと、押圧ベルト部材６３の下流側に配置された張架ロール６１３の曲率とによって、用紙Ｐを定着ベルト６１０から良好に剥離することが可能である。
その際、押圧ベルト部材６３の張架ロール６１３と加圧ベルトモジュール６４の張架ロール６４４との間を押圧するように構成して、ニップ部Ｎの下流側の押圧力を大きくすれば、張架ロール６１３の表面に形成された弾性層に凹状の弾性変形を生じさせることができる。そのため、用紙Ｐに生じさせるダウンカールをさらに大きく形成することができ、用紙Ｐの定着ベルト６１０からの剥離をさらに確実に行なうことが可能となる。
【００５４】
次に、本実施の形態の定着装置７０を用いて、画質評価と用紙Ｐにおける紙しわの発生に関する実験を行なった。本実験では、富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ５００ＣＰに定着装置７０を組み込み、用紙Ｐとして坪量１２７ｇ／ｍ２の片面コート紙を用いた。定着ベルト６１０の表面温度を１７０℃に制御しながら、５分間の非通紙駆動を行なった後、プロセススピード２２０ｍｍ／ｓとして、周縁部に２０ｍｍの余白を設けた青色トナー像を担持させた「青色ベタ」状態での用紙Ｐを１０枚通紙した。その結果、いずれの用紙Ｐにも、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの部分的な「浮き」による光沢むらの発生は無く、また紙しわも発生することは無かった。
【００５５】
[実施の形態３]
実施の形態１では、定着ベルトモジュール６１に対向する加圧部材として加圧ロール６２を用いた定着装置６０、実施の形態２では、定着ベルトモジュール６１に対向する加圧部材として加圧ベルトモジュール６４を用いた定着装置７０が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態３では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、定着ベルトモジュール６１に対向する加圧部材として加熱されたベルトが張架された加熱ベルトモジュールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図５は、本実施の形態に係る定着装置８０の構成を示す側断面図である。本実施の形態の定着装置８０は、加圧手段として加熱ベルト６５０が加熱ロール６５１と押圧ベルト部材６６とに張架された加熱ベルトモジュール６５を用いている点が異なることを除いては、実施の形態１の定着装置６０と同様である。 
本実施の形態の定着装置８０において、加熱ベルトモジュール６５は、矢印Ｇ方向に回動する加熱ベルト（第２のエンドレスベルト）６５０、内部に発熱部材としてのハロゲンヒータ６５６が配設された加熱ロール６５１、加熱ベルト６５０を定着ベルトモジュール６１に押圧する押圧ベルト部材６６により構成されている。そして、加熱ベルト６５０は、加熱ロール６１１および押圧ベルト部材６３により張架されている。
【００５７】
加熱ベルト６５０は、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層に積層された厚さ３００μｍの弾性中間層と、さらに表面側（外周面側）に、離型層として厚さ３０μｍのＰＦＡ樹脂で形成された表面層とからなる多層構造のエンドレスベルトである。
加熱部材である加熱ロール６５１は、厚さ５ｍｍのアルミニウムで形成された、外径６５ｍｍφ、長さ３５０ｍｍのハードロールである。加熱ロール６５１は、不図示の駆動モータにより矢印Ｆ方向に回転することで、加熱ロール６５１を２２０ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｇ方向に回動させる。
また、加熱ロール６５１の内部には定格６００Ｗのハロゲンヒータ６５６が配設され、加熱ベルト６５０を加熱する。その際、加熱ロール６５１においては、加熱ベルト６５０の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ｃと、加熱ロール６５１の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ｄとの計測値に基づき、画像形成装置の制御部４０（図１参照）によって、回転停止時での加熱ロール６５１の表面温度が１２０℃となり、回転動作時での加熱ベルト６５０の表面温度が１００℃となるように制御されている。
【００５８】
押圧ベルト部材６６は、押圧ベルト（第１のエンドレスベルト）６５２が３本の張架ロール６５３、６５４、６５５によって回動自在に張架されて構成されている。そして、押圧ベルト部材６６は、加熱ベルト６５０を張架するとともに、加熱ベルト６５０を内側から定着ベルトモジュール６１側に押圧している。そのため、押圧ベルト部材６６は、定着ベルトモジュール６１との間でニップ部Ｎを形成するとともに、加熱ベルト６５０の回動に伴って、押圧ベルト６５２が加熱ベルト６５０に従動するように構成されている。
押圧ベルト６５２は、硬度５０°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ４ｍｍのシリコーンゴム層と、このシリコーンゴム層の外表面に形成された厚さ７５μｍのポリイミド層とから構成されている。
また、張架ロール６５３、６５４、６５５は、ステンレスロールをコアとして、その外表面に、硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ３ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層が被覆された、外径２４ｍｍφのロールである。
【００５９】
定着ベルトモジュール６１と加熱ベルトモジュール６５とは、定着ベルトモジュール６１における押圧ベルト部材６３の内部の張架ロール６１３と張架ロール６１５との間において、加熱ベルトモジュール６５における押圧ベルト部材６６の内部の張架ロール６５５が定着ベルトモジュール６１側に押圧されるように配置されている。さらには、加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５３と張架ロール６５５との間において、定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１５が加熱ベルトモジュール６５側に押圧されるように配置されている。このような配置構成によって、加熱ベルトモジュール６５と定着ベルトモジュール６１との接触部(ニップ部Ｎ)において、定着ベルト６１０と加熱ベルト６５０とが互いにラッピングされるように構成されている。
【００６０】
このように、本実施の形態の定着装置８０でも、ニップ部Ｎの下流側、すなわち定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１３と張架ロール６１５、さらには加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５５によって形成される領域では、加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５５に対する押圧ベルト部材６３の押圧によってニップ圧が形成される。また、ニップ部Ｎの上流側、すなわち定着ベルトモジュール６１の張架ロール６１５、さらには加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５３と張架ロール６５５によって形成される領域では、押圧ベルト部材６３の張架ロール６１５に対する加熱ベルトモジュール６５の押圧によってニップ圧が付加される。
そのため、ニップ部Ｎでは、ニップ部Ｎの全域に亘り０．５〜０．６ｋｇｆ／ｃｍ２の均一な高いニップ圧を設定することが可能であるので、ニップ部Ｎを用紙Ｐが加熱搬送される際に、用紙Ｐから発生する水蒸気等に起因する用紙Ｐと定着ベルト６１０との「浮き」を抑えることができ、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの良好な密着性を維持できる。それによって、かかる「浮き」に起因する部分的な光沢むらは発生せず、良質な定着画像を形成することが可能である。
また、定着ベルト６１０を加熱ベルトモジュール６５にラッピングさせた構成により、ニップ部Ｎを広く設定することができるため、高速化にも対応した安定的な定着性能を確保することができる。
【００６１】
さらに、定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３では、押圧ベルト６１２が定着ベルト６１０の回動に伴って定着ベルト６１０に従動するように構成されているため、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１０に極めて小さな摺動抵抗しか働かず、定着ベルト６１０の回動を常にスムーズに行なうことが可能である。それにより、加熱ベルトモジュール６５によって搬送される用紙Ｐは、定着ベルト６１０から摺動抵抗を受けることがなく、常に加熱ベルトモジュール６５の回動に追随しながらスリップを発生させずに円滑に搬送されるので、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することができる。
加えて、極めて小さな熱容量である定着ベルト６１０を用いることで、定着ベルト６１０を定着ベルト６１０が１回転する間という短時間で必要な定着温度に復帰させることが可能となる。したがって、ニップ部Ｎにおいて所定の定着温度を常に維持することが可能となる。
【００６２】
また、加熱ベルトモジュール６５においても、加熱ベルトモジュール６５の押圧ベルト部材６６では、押圧ベルト６５２が加熱ベルト６５０の回動に伴って加熱ベルト６５０に従動するように構成されているため、ニップ部Ｎにおいて加熱ベルト６５０に極めて小さな摺動抵抗しか働くことがない。そのため、加熱ロール６５１の回転駆動により加熱ベルト６５０の回動はスリップを発生させることなく常にスムーズに行なうことができるので、用紙Ｐを円滑に搬送することが可能となる。
【００６３】
さらに、加熱ベルトモジュール６５の加熱ベルト６５０は、加熱ロール６５１の内部に配置されたハロゲンヒータ６５６から供給される熱によって加熱されてニップ部Ｎに搬送され、用紙Ｐを裏面から加熱する。したがって、ニップ部Ｎでは、用紙Ｐの表側を定着ベルトモジュール６１の定着ベルト６１０によって加熱すると同時に、用紙Ｐの裏面を加熱ベルトモジュール６５の加熱ベルト６５０によって加熱することができる。そのため、ニップ部Ｎにおける熱の供給量を大きく増やすことができるので、画像形成装置の高速化に対応させて、短時間に連続して搬送されてくる用紙Ｐに対しても安定した定着を行なうことが可能となる。
その際に、加熱ベルトモジュール６５の加熱ベルト６５０も、定着ベルトモジュール６１の定着ベルト６１０と同様に、極めて小さな熱容量であり、加えて、熱供給部材である加熱ロール６５１とは広いラップ面積（大きな巻き付き角）で接触できるので、加熱ベルト６５０が１回転する間に、加熱ベルト６５０を必要な定着温度に復帰させることが可能である。そのため、連続して通紙される用紙Ｐに対しても充分な熱を供給することができる。
【００６４】
ところで、本実施の形態の定着装置８０では、加熱ベルトモジュール６５の押圧ベルト部材６６の張架ロール６５５が、定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３の張架ロール６１３よりも用紙Ｐの搬送方向上流側に位置するように構成している。このように配置構成することによって、ニップ部Ｎの下流側では、加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５５から定着ベルトモジュール６１の押圧ベルト部材６３に向かって凸状の湾曲が形成されている。そのため、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐにはダウンカールが形成され、ニップ部Ｎの排出口では、この用紙Ｐのダウンカールと、押圧ベルト部材６３の下流側に配置された張架ロール６１３の曲率とによって、用紙Ｐを定着ベルト６１０から良好に剥離することが可能である。
その際、押圧ベルト部材６３の張架ロール６１３と加熱ベルトモジュール６５の張架ロール６５５との間を押圧するように構成して、ニップ部Ｎの下流側の押圧力を大きくすれば、張架ロール６１３の表面に形成された弾性層に凹状の弾性変形を生じさせることができる。そのため、用紙Ｐに生じさせるダウンカールをさらに大きく形成することができ、用紙Ｐの定着ベルト６１０からの剥離をさらに確実に行なうことが可能となる。
【００６５】
次に、本実施の形態の定着装置８０を用いて、画質評価と用紙Ｐにおける紙しわの発生に関する実験を行なった。本実験では、富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ５００ＣＰに定着装置８０を組み込み、用紙Ｐとして坪量１２７ｇ／ｍ２の片面コート紙を用いた。定着ベルト６１０の表面温度を１７０℃、加熱ベルト６５０の表面温度を１００℃に制御しながら、５分間の非通紙駆動を行なった後、プロセススピード２２０ｍｍ／ｓとして、周縁部に２０ｍｍの余白を設けた青色トナー像を担持させた「青色ベタ」状態での用紙Ｐを１０枚通紙した。その結果、いずれの用紙Ｐにも、定着ベルト６１０と用紙Ｐとの部分的な「浮き」により生じる光沢むらの発生は無く、また紙しわも発生することは無かった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の活用例として、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への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェト方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の構成を説明する図である。
【図３】ニップ部におけるニップ圧を説明する図である。
【図４】実施の形態２に係る定着装置の構成を説明する図である。
【図５】実施の形態３に係る定着装置の構成を説明する図である。
【図６】従来の定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０,７０,８０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、６３,６６…押圧ベルト部材、６４…加圧ベルトモジュール、６５…加熱ベルトモジュール、６１０…定着ベルト、６１１,６５１…加熱ロール、６１２,６５２…押圧ベルト、６１６,６５６…ハロゲンヒータ、６１３,６１４,６１５,６４４,６４５,６５３,６５４,６５５…張架ロール、６４１…加圧ベルト、６４３…駆動ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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