(57)【要約】【課題】一対のベルトと２つの加圧を行う部材とで第１加圧領域及び第２加圧領域を形成し、該第１加圧領域及び第２加圧領域で現像剤を加熱及び加圧して記録媒体に定着する構成において、記録媒体の搬送方向における上流側の第２加圧領域の幅が下流側の加圧ロールを用いた第１加圧領域の幅よりも短い構成に比べて、搬送方向の第１加圧領域及び第２加圧領域の合計幅を広くする。【解決手段】定着装置３０は、定着ベルト３６と、パッド４２と、加圧ベルト５６と、加圧ロール５８と、形成部材６４とを有する。パッド４２は、定着ベルト３６を支持する。加圧ベルト５６は、定着ベルト３６と共に用紙Ｐを挟む。加圧ロール５８は、加圧ベルト５６が巻き掛けられモータ５９により回転され第１加圧領域Ｎ１を形成する。形成部材６４は、加圧ロール５８よりも上流側に設けられ、第１加圧領域Ｎ１よりもＹ方向の幅が広い第２加圧領域Ｎ２を形成する。【選択図】図２
2017156693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の現像剤像を加熱する第１ベルトと、
前記第１ベルトの内側に配置され前記第１ベルトを支持する支持部材と、
前記第１ベルトと共に記録媒体を挟む第２ベルトと、
前記第２ベルトが内側から巻き掛けられ、記録媒体の搬送方向とは直交する方向を軸方向として回転可能に設けられ、前記第２ベルト及び前記第１ベルトを前記支持部材に向けて加圧して第１加圧領域を形成する加圧ロールと、
前記第２ベルトの内側で前記加圧ロールよりも前記搬送方向の上流側に設けられ、前記第２ベルト及び前記第１ベルトを前記支持部材に向けて加圧して、前記搬送方向の幅が前記第１加圧領域の幅よりも広い第２加圧領域を形成する形成部材と、
を有する定着装置。
【請求項２】
前記加圧ロールを回転する駆動源を有し、
前記加圧ロールの周方向における前記加圧ロールに前記第２ベルトが巻き掛けられている長さが、前記加圧ロールの周長の１／２以上である請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧ロールは、中空の軸部を有する請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
記録媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
前記現像剤像形成手段により形成された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置と、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の定着装置は、第１定着部材と、第２定着部材と、第１ニップ形成部材と、駆動部材と、第２支持部材とを有している。第１定着部材は、記録媒体を搬送する。第２定着部材は、第１定着部材に接触する。第１ニップ形成部材は、第１定着部材の内側に接触する。駆動部材は、第２定着部材の内側に接触して第２定着部材を第１定着部材とともに回転駆動する。第２支持部材は、駆動部材よりも上流側で第２定着部材を第１ニップ形成部材に押し付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６９８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、一対のベルトと２つの加圧を行う部材とで第１加圧領域及び第２加圧領域を形成し、該第１加圧領域及び第２加圧領域で現像剤を加熱及び加圧して記録媒体に定着する構成において、記録媒体の搬送方向における上流側の第２加圧領域の幅が下流側の加圧ロールを用いた第１加圧領域の幅よりも短い構成に比べて、搬送方向の第１加圧領域及び第２加圧領域の合計幅を広くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る定着装置は、記録媒体上の現像剤像を加熱する第１ベルトと、前記第１ベルトの内側に配置され前記第１ベルトを支持する支持部材と、前記第１ベルトと共に記録媒体を挟む第２ベルトと、前記第２ベルトが内側から巻き掛けられ、記録媒体の搬送方向とは直交する方向を軸方向として回転可能に設けられ、前記第２ベルト及び前記第１ベルトを前記支持部材に向けて加圧して第１加圧領域を形成する加圧ロールと、前記第２ベルトの内側で前記加圧ロールよりも前記搬送方向の上流側に設けられ、前記第２ベルト及び前記第１ベルトを前記支持部材に向けて加圧して、前記搬送方向の幅が前記第１加圧領域の幅よりも広い第２加圧領域を形成する形成部材と、を有する。
【０００６】
本発明の請求項２に係る定着装置は、前記加圧ロールを回転する駆動源を有し、前記加圧ロールの周方向における前記加圧ロールに前記第２ベルトが巻き掛けられている長さが、前記加圧ロールの周長の１／２以上である。
【０００７】
本発明の請求項３に係る定着装置の前記加圧ロールは、中空の軸部を有する。
【０００８】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、記録媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明は、一対のベルトと２つの加圧を行う部材とで第１加圧領域及び第２加圧領域を形成し、該第１加圧領域及び第２加圧領域で現像剤を加熱及び加圧して記録媒体に定着する構成において、記録媒体の搬送方向における上流側の第２加圧領域の幅が下流側の加圧ロールを用いた第１加圧領域の幅よりも短い構成に比べて、搬送方向の第１加圧領域及び第２加圧領域の合計幅を広くすることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、加圧ロールへの第２ベルトの巻き掛け長さが１／２よりも短い構成に比べて、第２ベルトのスリップを抑制することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、加圧ロールが中実の軸部を有する構成に比べて、第１ベルトの熱が加圧ロールに奪われるのを抑制することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を有さない構成に比べて、省エネルギー化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図２】第１実施形態に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第１実施形態に係る定着装置のニップ部においてトナー像が定着される過程を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図５】第１変形例に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図６】第２変形例に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図７】第３変形例に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図８】第４変形例に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【図９】第５変形例に係る定着装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[第１実施形態]
第１実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。
【００１５】
〔全体構成〕
図１には、第１実施形態の画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、一例として、用紙Ｐを搬送するロール対１３を含む搬送部１２と、搬送部１２により搬送される用紙Ｐ上にトナーＴを用いてトナー像Ｇを形成する画像形成部１４と、トナー像Ｇを加熱及び加圧して用紙Ｐに定着する定着装置３０と、を有する。用紙Ｐは、記録媒体の一例である。トナーＴは、現像剤の一例である。トナー像Ｇは現像剤像の一例である。画像形成部１４は、現像剤像形成手段の一例である。
【００１６】
なお、以下の説明では、図１に矢印Ｙで示す方向を装置高さ方向、矢印Ｘで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（Ｚで示す）を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置１０を正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、装置奥行き方向をＹ方向、Ｘ方向、Ｚ方向と記載する。さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置１０を正面視して、上側をＹ側、下側を−Ｙ側、右側をＸ側、左側を−Ｘ側、奥側をＺ側、前側を−Ｚ側と記載する。用紙Ｐの搬送経路Ｅは、一例として、Ｙ方向に沿っている。
【００１７】
画像形成部１４は、画像形成ユニット２０と、画像形成ユニット２０の各部の動作を制御して用紙Ｐ上にトナー像Ｇを形成させる制御部２２とを有している。画像形成ユニット２０は、一例として、公知の電子写真方式である帯電、露光、現像、転写の各工程を行うように構成されている。
【００１８】
〔要部構成〕
次に、定着装置３０について説明する。
【００１９】
図２に示す定着装置３０は、用紙Ｐの搬送経路Ｅの−Ｘ側に設けられトナー像Ｇを加熱する加熱部３２と、搬送経路ＥのＸ側に設けられ用紙Ｐ及びトナー像Ｇを加熱部３２に向けて加圧する加圧部３４とを有している。本実施形態では、一例として、定着装置３０における用紙Ｐの搬送方向が、既述のようにＹ方向となっており、Ｙ方向と直交する用紙Ｐの幅方向がＺ方向となっている。
【００２０】
なお、後述する定着ベルト３６の外周面と後述する加圧ベルト５６の外周面とが用紙Ｐを挟む部位でありかつ用紙Ｐ上のトナー像Ｇ（トナーＴ）が加熱及び加圧される部位をニップ部Ｎと称する。本実施形態では、一例として、Ｚ方向に見て、ニップ部ＮがＹ方向に沿った直線状に形成されている。
【００２１】
＜加熱部＞
加熱部３２は、定着ベルト３６と、ホルダ３８と、パッド４２と、ハロゲンランプ４４と、反射部材４６と、伝熱部材４８と、摺動シート５２と、サーミスタ５４とを有している。定着ベルト３６は、第１ベルトの一例である。パッド４２は、支持部材の一例である。
【００２２】
（定着ベルト）
定着ベルト３６は、Ｚ方向の幅が用紙Ｐの幅よりも長いエンドレスベルトとされており、一例として、基層と、該基層の外周面に被覆された離型層とから構成されている。基層を構成する材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミドなどのポリマーや、ステンレス、ニッケル、銅などの金属が挙げられる。本実施形態では、一例として、ポリイミドを用いている。離型層は、一例として、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）製となっている。
【００２３】
また、定着ベルト３６は、用紙Ｐの搬送経路Ｅに対して−Ｘ側にＺ方向を軸方向として、該軸周りに回転（周回移動）可能に配置されている。具体的には、定着ベルト３６は、後述する加圧ベルト５６と摺動シート５２（パッド４２）とで挟まれており、加圧ロール５８の回転及び加圧ベルト５６の移動により、従動回転するようになっている。さらに、定着ベルト３６は、定着ベルト３６の内側に向けて作用する外力に対する剛性により、ニップ部Ｎ以外において半円に近い移動の軌跡を描くようになっている。
【００２４】
加えて、定着ベルト３６の外周面は、搬送経路Ｅを搬送されてきた用紙Ｐ上のトナー像Ｇと接触する。そして、定着ベルト３６は、後述する伝熱部材４８により加熱されることで、用紙Ｐ上のトナー像Ｇを加熱するようになっている。なお、定着ベルト３６の両端部には、Ｚ方向の定着ベルト３６の蛇行を抑制する図示しないガイド部材が設けられている。
【００２５】
（ホルダ）
ホルダ３８は、板金製でＺ方向に定着ベルト３６の幅よりも長い長尺状の部材であり、Ｘ−Ｙ断面がＪ字状に形成された部材である。また、ホルダ３８は、定着ベルト３６の内側に−Ｘ側に開口した状態で配置されている。ホルダ３８は、図示しないブラケットにより支持されている。
【００２６】
（パッド）
パッド４２は、一例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製であり、Ｚ方向の幅が定着ベルト３６のＺ方向の幅とほぼ同じ長さの長尺状で樹脂製の部材である。また、パッド４２は、Ｘ−Ｙ断面がＬ字状に形成されている。さらに、パッド４２は、定着ベルト３６の内側に配置され、ホルダ３８のＹ方向に沿った壁部のＸ側に固定されている。加えて、パッド４２のＸ側の面には、後述する摺動シート５２が接触している。パッド４２の−Ｙ側（用紙Ｐの進入側）の端部は、定着ベルト３６に向けて凸となるＲ形状とされている。そして、パッド４２は、定着ベルト３６を間接的に支持している。
【００２７】
（ハロゲンランプ）
ハロゲンランプ４４は、定着ベルト３６の内側でかつ後述する反射部材４６よりも−Ｘ側に、反射部材４６とは非接触状態でＺ方向を長手方向として設けられている。ハロゲンランプ４４の発光部のＺ方向の長さは、画像形成装置１０（図１参照）に使用される用紙Ｐのうち、最大幅の用紙ＰのＺ方向の長さとほぼ同じ長さとなっている。そして、ハロゲンランプ４４は、図示しない電源からの通電により点灯して輻射熱（光）を放射するようになっている。
【００２８】
（反射部材）
反射部材４６は、Ｚ方向を長手方向とする板材を短手方向の複数箇所で屈曲させた部材である。また、反射部材４６は、ホルダ３８の−Ｘ側を覆うように配置され、ハロゲンランプ４４と対向している。そして、反射部材４６は、ハロゲンランプ４４の光をニップ部Ｎ側とは反対側（−Ｘ側）に向けて反射させるようになっている。
【００２９】
（伝熱部材）
伝熱部材４８は、Ｚ方向の長さが定着ベルト３６のＺ方向の長さよりも長い部材であり、定着ベルト３６の内側でかつハロゲンランプ４４よりも−Ｘ側に配置されている。また、伝熱部材４８は、Ｚ方向に見て、Ｘ側に開口したＣ字状に湾曲されており、一端部が反射部材４６と共にホルダ３８に固定され、中央から他端にかけて湾曲した湾曲部が定着ベルト３６の内周面と接触している。そして、伝熱部材４８は、定着ベルト３６との接触状態において、ハロゲンランプ４４の輻射熱を吸収して定着ベルト３６に熱を伝えるようになっている。
【００３０】
（摺動シート）
摺動シート５２は、パッド４２のＸ側の面を覆った状態でパッド４２に固定されている。また、摺動シート５２は、定着ベルト３６が加圧部３４により加圧されることで、定着ベルト３６とパッド４２とに挟まれている。さらに、摺動シート５２は、定着ベルト３６とパッド４２との摩擦係数よりも、定着ベルト３６と摺動シート５２との摩擦係数の方が低くなる材料で構成されている。
【００３１】
（サーミスタ）
サーミスタ５４は、定着ベルト３６の内側でホルダ３８に固定され、温度を検知する検知部が定着ベルト３６の内周面と接触している。そして、制御部２２（図１参照）は、サーミスタ５４により検知された温度が、定着装置３０における設定温度よりも低い場合にハロゲンランプ４４に通電し、設定温度よりも高い場合にハロゲンランプ４４への通電を停止するようになっている。なお、設定温度とは、トナー像Ｇを用紙Ｐに定着可能となる温度であり、以後、この設定温度を定着温度と称する。
【００３２】
＜加圧部＞
加圧部３４は、一例として、加圧ベルト５６と、加圧ロール５８と、モータ５９と、ホルダ６２と、形成部材６４と、摺動シート６６とを有している。加圧ベルト５６は、第２ベルトの一例である。モータ５９は、駆動源の一例である。
【００３３】
（加圧ベルト）
加圧ベルト５６は、Ｚ方向の幅が用紙Ｐの幅よりも長いエンドレスベルトとされており、一例として、基層と、該基層の外周面に被覆された離型層とから構成されている。基層を構成する材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミドなどのポリマーや、ステンレス、ニッケル、銅などの金属が挙げられる。本実施形態では、一例として、ポリイミドを用いている。離型層は、一例として、ＰＦＡ製となっている。
【００３４】
また、加圧ベルト５６は、用紙Ｐの搬送経路Ｅに対してＸ側にＺ方向を軸方向として、該軸周りに回転（周回移動）可能に配置されている。具体的には、加圧ベルト５６は、定着ベルト３６と、後述する加圧ロール５８及び摺動シート６６（形成部材６４）とで挟まれており、加圧ロール５８の回転により回転するようになっている。さらに、加圧ベルト５６は、加圧ロール５８及びホルダ６２に巻き掛けられ、形成部材６４と接触している。
【００３５】
加えて、加圧ベルト５６は、既述のように、定着ベルト３６と共に用紙Ｐを挟むニップ部Ｎを形成している。なお、加圧ベルト５６の外周面は、搬送経路Ｅを搬送されてきた用紙Ｐのトナー像Ｇ側とは反対側の面と接触する。そして、加圧ベルト５６は、加圧ロール５８及び形成部材６４により加圧されることで、用紙Ｐ上のトナー像Ｇを加圧するようになっている。
【００３６】
（加圧ロール）
加圧ロール５８は、加圧ベルト５６の内側でかつＹ側（用紙Ｐの搬送方向の下流側）に配置されている。加圧ロール５８の外周の一部には、加圧ベルト５６が内側から巻き掛けられている。さらに、加圧ロール５８は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状の芯金５８Ａと、芯金５８Ａの外周面に形成された弾性層５８Ｂとを有している。弾性層５８Ｂは、一例として、シリコンゴム製となっている。芯金５８Ａは、後述するモータ５９により回転（駆動）されるようになっている。
【００３７】
芯金５８Ａの軸方向両端部は、図示しないブラケットに取り付けられたベアリングにより回転可能に支持されている。また、芯金５８Ａは、弾性層５８Ｂの外周面が加圧ベルト５６の内周面と接触して後述する第１加圧領域Ｎ１を形成するように、図示しないバネにより加圧ベルト５６に向けて押し付けられている。このように、加圧ロール５８は、用紙Ｐの搬送方向とは直交するＺ方向を軸方向として回転可能に設けられ、加圧ベルト５６及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第１加圧領域Ｎ１を形成している。
【００３８】
第１加圧領域Ｎ１は、既述のニップ部Ｎの一部の領域であり、用紙Ｐの搬送方向（Ｙ方向）におけるニップ部Ｎの下流側部分（用紙Ｐの排出側部分）を構成している。第１加圧領域Ｎ１のＹ方向の幅をＬ１とする。加圧ベルト５６は、加圧ロール５８に巻き掛けられている周方向の長さが、第１加圧領域Ｎ１の長さよりも長くなっている。
【００３９】
（モータ）
モータ５９は、制御部２２（図１参照）により回転及び停止が制御されるようになっている。また、モータ５９は、図示しないギヤを介して芯金５８Ａに接続されている。
【００４０】
（ホルダ）
ホルダ６２は、一例として、樹脂製の本体部６２Ａと、本体部６２Ａに固定されると共に図示しないブラケットにより支持される板金製の取付部６２Ｂとを有している。また、ホルダ６２は、加圧ベルト５６の内側で−Ｙ側（用紙Ｐの搬送方向の上流側）かつＸ側の場所に配置されている。本体部６２Ａの−Ｙ側の面及び取付部６２ＢのＸ側の面には、後述する摺動シート６６の一部が巻き掛けられている。本体部６２Ａの−Ｘ側の部位には、−Ｘ側に開口した凹部６２Ｃが形成されている。
【００４１】
（形成部材）
形成部材６４は、一例として、加圧ベルト５６の内側で加圧ロール５８よりも用紙Ｐの搬送方向の上流側（−Ｙ側）に設けられ、Ｚ方向を長手方向として延びる板バネ部６４Ａ及びパッド部６４Ｂにより構成されている。板バネ部６４Ａは、Ｚ方向に見てＹ側に開口するＵ字状に形成され、Ｘ側の一端部がホルダ６２の凹部６２Ｃに取り付けられている。
【００４２】
パッド部６４Ｂは、一例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製で板状の部材である。また、パッド部６４Ｂは、板バネ部６４Ａの−Ｘ側の他端部に固定されており、板バネ部６４Ａから−Ｘ側に向かう弾性力を付与されることで、後述する摺動シート６６を介して加圧ベルト５６及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて押し付けている。つまり、形成部材６４は、加圧ベルト５６及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第２加圧領域Ｎ２を形成している。
【００４３】
第２加圧領域Ｎ２は、既述のニップ部Ｎの一部の領域であり、用紙Ｐの搬送方向におけるニップ部Ｎの上流側部分（用紙Ｐの進入側部分）を構成している。また、第２加圧領域Ｎ２の用紙Ｐの搬送方向（Ｙ方向）における幅Ｌ２は、既述の第１加圧領域Ｎ１のＹ方向の幅Ｌ１よりも広くなっている。なお、ニップ部Ｎにおける第１加圧領域Ｎ１と第２加圧領域Ｎ２との間の領域を中間領域Ｍと称する。
【００４４】
中間領域Ｍは、定着ベルト３６がパッド４２により内側から支持され、加圧ベルト５６が内側から支持されていない領域である。このため、中間領域Ｍにおいて用紙Ｐにはほとんど加圧力が作用しない。ただし、第１加圧領域Ｎ１での加圧及び第２加圧領域Ｎ２での加圧により、加圧ベルト５６が張られた状態となっているので、用紙Ｐは撓み難くなっている。中間領域ＭのＹ方向の幅Ｌ３は、第１加圧領域Ｎ１のＹ方向の幅Ｌ１よりも狭くなっている。
【００４５】
図示は省略するが、ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐに作用する単位面積当たりの力について、第１加圧領域Ｎ１での加圧力をＰＳ１、第２加圧領域Ｎ２での加圧力をＰＳ２、中間領域Ｍでの加圧力をＰＳ３とする。ここで、本実施形態では、一例として、ＰＳ１＞ＰＳ２＞ＰＳ３となっている。
【００４６】
（摺動シート）
摺動シート６６は、加圧ベルト５６とパッド部６４Ｂとの摩擦係数よりも、加圧ベルト５６と摺動シート６６との摩擦係数の方が低くなる材料で構成されている。また、摺動シート６６は、ホルダ６２及びパッド部６４Ｂに巻き掛けられている。さらに、摺動シート６６には、加圧ベルト５６が巻き掛けられている。
【００４７】
ここで、本実施形態では、加圧ベルト５６の加圧ロール５８側のＸ方向の幅Ｘ１よりも、加圧ベルト５６の形成部材６４側のＸ方向の幅Ｘ２の方が長くなっている。これにより、形成部材６４を配置するスペースが確保されるので、形成部材６４を大型で押付力の強いものに変更可能となり、第２加圧領域Ｎ２での加圧力（押付力）が確保される。
【００４８】
＜比較例＞
第１加圧領域Ｎ１の幅Ｌ１が第２加圧領域Ｎ２の幅Ｌ２よりも長い構成を比較例の定着装置とする。ここで、比較例の定着装置では、幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅を広げるために第１加圧領域Ｎ１の幅を広げる場合に加圧ロール５８の弾性層５８Ｂ（外周部）をさらに潰さないと、幅Ｌ１を拡げられない。しかし、加圧ロール５８の弾性層５８Ｂを過剰に潰すと、第１加圧領域Ｎ１の部位と第１加圧領域Ｎ１以外の部位との境界で加圧ベルト５６の周速度が変動し易くなり、用紙Ｐの搬送性が低下する可能性がある。このように、比較例の定着装置において幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅を広げるには、改善の余地がある。
【００４９】
〔作用〕
次に、第１実施形態の作用について説明する。
【００５０】
図１に示す画像形成装置１０では、画像形成部１４による用紙Ｐへのトナー像Ｇの形成に合わせて、定着装置３０の立ち上げ動作が開始される。具体的には、図２に示す定着装置３０において、ハロゲンランプ４４が点灯され、モータ５９が加圧ロール５８を駆動する。そして、加圧ロール５８の回転により、加圧ベルト５６が周回移動を開始し、定着ベルト３６が周回移動（従動）を開始する。このとき、定着ベルト３６のニップ部Ｎ側とは反対側の部位において、ハロゲンランプ４４により加熱された伝熱部材４８と定着ベルト３６の内周面とが接触して定着ベルト３６が加熱され、定着ベルト３６の温度が定着温度となる。ニップ部Ｎでは、搬送されてきた用紙Ｐ上のトナー像Ｇが、加熱及び加圧されることで、用紙Ｐに定着される。
【００５１】
具体的には、図３（Ａ）に示すように、ニップ部Ｎに進入した用紙Ｐ上のトナー像Ｇは、第２加圧領域Ｎ２において、定着ベルト３６により加熱されて溶融すると共に形成部材６４による加圧力で加圧され始める。
【００５２】
続いて、図３（Ｂ）に示すように、第２加圧領域Ｎ２を通って中間領域Ｍに進入した用紙Ｐ上のトナー像Ｇは、定着ベルト３６に加熱されて溶融が進行する。
【００５３】
続いて、図３（Ｃ）に示すように、中間領域Ｍを通って第１加圧領域Ｎ１に進入した用紙Ｐ上のトナー像Ｇは、第１加圧領域Ｎ１において、定着ベルト３６により加熱されて溶融すると共に加圧ロール５８による加圧力で加圧される。このように、用紙Ｐ上のトナー像Ｇは、加熱が３段階、加圧が２段階で行われることにより、用紙Ｐに定着される。
【００５４】
ここで、図２に示す定着装置３０では、加圧ロール５８を用いた第１加圧領域Ｎ１よりもＹ方向の幅が広い第２加圧領域Ｎ２が、ニップ部Ｎの上流側にある。このため、第１加圧領域Ｎ１で加圧ロール５８の弾性層５８Ｂを過剰に潰さなくても、形成部材６４を用いた第２加圧領域Ｎ２側で幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅を増やせる。つまり、Ｙ方向における幅Ｌ２が幅Ｌ１よりも短い構成に比べて、加圧ロール５８を過剰に潰すことなく、第１加圧領域Ｎ１及び第２加圧領域Ｎ２の合計幅が広くなる。
【００５５】
また、定着装置３０では、加圧ロール５８を過剰に潰さなくて済むので、加圧ロール５８の弾性層５８Ｂにおいて、加圧されている部位の半径と加圧されていない部位の半径との差が、加圧ロール５８を過剰に潰す構成に比べて小さくなる。これにより、加圧ロール５８が回転しているときの加圧されている部位と加圧されていない部位との境界付近での周速度の変動が小さくなるので、用紙Ｐが第１加圧領域Ｎ１に進入するときの速度変動が抑制され、用紙Ｐ上でのトナー像Ｇの位置ずれが抑制される。
【００５６】
さらに、定着装置３０では、ニップ部Ｎに進入した用紙Ｐ上のトナー像Ｇを加熱及び加圧する領域の幅が、ニップ部Ｎの上流側ほど長くなっている。このため、用紙Ｐに作用する加圧力が最も低くなる中間領域Ｍに用紙Ｐが進入するまでに、トナー像Ｇを加熱及び加圧する時間を長く設定することが可能となる。これにより、用紙Ｐ上の定着が不十分な状態で中間領域Ｍに進入するトナー像Ｇの量が減るので、中間領域Ｍにおけるトナー像Ｇのずれが抑制される。
【００５７】
加えて、定着装置３０では、ニップ部ＮのＹ方向の幅が、第１加圧領域Ｎ１の幅Ｌ１と第２加圧領域Ｎ２の幅Ｌ２との合計幅以上の幅（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）となっている。このため、一対のロールを用いてトナー像Ｇの定着を行う構成に比べて、ニップ部ＮのＹ方向の幅がさらに広くなる。これにより、一対のロールを用いてトナー像Ｇの定着を行う構成に比べて、定着温度を低く設定しても用紙Ｐへのトナー像Ｇの定着が可能となる。
【００５８】
また、定着装置３０では、定着ベルト３６に加えて加圧ベルト５６を用いているので、第１加圧領域Ｎ１と第２加圧領域Ｎ２との間である中間領域Ｍにおいて、用紙Ｐが加圧ベルト５６により支持される。このため、加圧ベルト５６を用いない構成に比べて、中間領域Ｍにおける用紙Ｐの撓みが抑制される。
【００５９】
さらに、定着装置３０では、加圧ベルト５６が、加圧ロール５８の外周面のうち第１加圧領域Ｎ１を超える範囲で加圧ロール５８に巻き掛けられている。このため、Ｙ方向における第１加圧領域Ｎ１の幅を狭くしても、加圧ロール５８の回転に伴って加圧ベルト５６を駆動させることが可能となるので、加圧ベルト５６の移動方向のスリップが抑制される。
【００６０】
画像形成装置１０（図１参照）では、既述のように、定着装置３０において定着温度を低く設定しても用紙Ｐへのトナー像Ｇの定着が可能となるので、定着装置３０を有さない構成に比べて、画像形成装置１０の省エネルギー化が可能となる。
【００６１】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００６２】
図４には、第２実施形態の定着装置７０が示されている。定着装置７０は、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）において、取付部６２ＢのＸ方向の長さが短くなっている。また、定着装置７０では、加圧ロール５８の周方向における加圧ロール５８に加圧ベルト５６が巻き掛けられている長さが、加圧ロール５８の周長の１／２以上となっている。なお、加圧ロール５８に加圧ベルト５６が巻き掛けられている長さとは、図４において、加圧ロール５８の外周面上の第１加圧領域Ｎ１の入口に対応する位置Ａから、加圧ロール５８から加圧ベルト５６が離れる位置Ｂまでの長さである。
【００６３】
〔作用〕
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００６４】
図４に示す定着装置７０において、位置Ａから位置Ｂまでの長さが、加圧ロール５８の周長の１／２以上となっている。このため、加圧ロール５８への加圧ベルト５６の巻き掛け長さが１／２よりも短い構成に比べて、加圧ロール５８と加圧ベルト５６との接触面積が増えるので、加圧ロール５８が回転したときの加圧ベルト５６のスリップ（駆動不良）が抑制される。
【００６５】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
【００６６】
＜第１変形例＞
図５には、第１変形例の定着装置８０が示されている。定着装置８０は、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）において、加圧部３４（図２参照）に換えて加圧部８２が設けられた構成とされている。加圧部８２は、加圧ベルト８３と、加圧ロール８４と、モータ５９と、押付ロール８５と、バネ部材８６とを有している。加圧ベルト８３は、第２ベルトの一例である。押付ロール８５及びバネ部材８６は、形成部材の一例である。
【００６７】
加圧ベルト８３は、既述の加圧ベルト５６（図２参照）と同様の構成とされているが、周長が加圧ベルト５６よりも短くなっている。また、加圧ベルト８３は、定着ベルト３６と共に用紙Ｐを挟むニップ部Ｎを形成している。
【００６８】
加圧ロール８４は、加圧ベルト８３の内側でＹ側（用紙Ｐの搬送方向の下流側）に配置されている。また、加圧ロール８４の外周の一部には、加圧ベルト８３が巻き掛けられている。さらに、加圧ロール８４は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状の芯金８４Ａと、芯金８４Ａの外周面に形成されたゴム層８４Ｂとを有している。芯金８４Ａは、図示しないベアリングにより回転可能に支持されている。また、芯金８４Ａは、モータ５９に駆動されることで回転するようになっている。そして、加圧ロール８４は、加圧ベルト８３及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第１加圧領域Ｎ１を形成している。
【００６９】
押付ロール８５は、加圧ベルト８３の内側で−Ｙ側（用紙Ｐの搬送方向の上流側）に配置されている。また、押付ロール８５の外周の一部には、加圧ベルト８３が巻き掛けられている。さらに、押付ロール８５は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状の芯金８５Ａと、芯金８５Ａの外周面に形成されたスポンジ層８５Ｂとを有している。芯金８５Ａは、図示しないベアリングにより回転可能に支持されている。
【００７０】
押付ロール８５は、バネ部材８６の押付力により、加圧ベルト８３及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第２加圧領域Ｎ２を形成している。このように、形成部材を回転体及びバネで構成しても、加圧ロール８４を過剰に潰すことなく幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅が広くなる。なお、定着装置８０では、加圧ロール８４の直径が加圧ロール５８（図２参照）の直径よりも小さくなっている。加圧ロール８４が小径になると、加圧ロール８４に巻き掛けられる加圧ベルト８３の曲率が大きくなる。これにより、ニップ部Ｎの出口が拡がり、用紙Ｐを剥離し易くなる。
【００７１】
＜第２変形例＞
図６には、第２変形例の定着装置９０が示されている。定着装置９０は、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）の加圧部３４（図２参照）において、加圧ロール５８（図２参照）に換えて、加圧ロール８４が設けられた構成とされている。また、定着ベルト３６のＺ方向両端部には図示しない軸部を有するキャップが嵌められ、該軸部がモータ５９により回転されるようになっている。そして、加圧ロール８４は、定着ベルト３６及び加圧ベルト５６の移動に伴い従動回転するようになっている。このように、加圧ロール８４により第１加圧領域Ｎ１を形成しつつ、加圧ロール８４の第１加圧領域Ｎ１を除く外周面に加圧ベルト８３が巻き掛けられていなくても、加圧ロール８４を過剰に潰すことなく幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅が広くなる。
【００７２】
＜第３変形例＞
図７には、第３変形例の定着装置１００が示されている。定着装置１００は、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）において、加圧部３４（図２参照）に換えて、加圧部１０２が設けられた構成とされている。加圧部１０２は、加圧ベルト１０４と、加圧ロール８４と、モータ５９と、形成部材１０６とを有している。加圧ベルト１０４は、第２ベルトの一例である。
【００７３】
加圧ベルト１０４は、既述の加圧ベルト５６（図２参照）と同様の構成とされているが、周長が加圧ベルト５６よりも短くなっている。また、加圧ベルト１０４は、定着ベルト３６と共に用紙Ｐを挟むニップ部Ｎを形成している。第３変形例の加圧ロール８４は、第２変形例の加圧ロール８４よりも大径とされており、加圧ロール８４の第１加圧領域Ｎ１を除く外周面の一部には、加圧ベルト１０４が巻き掛けられている。
【００７４】
形成部材１０６は、加圧ベルト１０４の内側で−Ｙ側（用紙Ｐの搬送方向の上流側）に配置されている。また、形成部材１０６は、樹脂製でＺ方向を長手方向とする直方体状に形成されており、Ｙ−Ｚ面に沿った側面１０６Ａを有している。側面１０６Ａは、ニップ部Ｎにおいて加圧ベルト１０４の内周面と接触している。なお、形成部材１０６は、バネにより押し付けられておらず、配置を管理することで、加圧ベルト１０４及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第２加圧領域Ｎ２を形成している。このように、バネなどを用いずに形成部材１０６により第２加圧領域Ｎ２を形成しても、加圧ロール８４を過剰に潰すことなく幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅が広くなる。
【００７５】
＜第４変形例＞
図８には、第４変形例の定着装置１１０が示されている。定着装置１１０は、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）において、ハロゲンランプ４４（図２参照）に換えて面状発熱体１１２が設けられた構成とされている。また、定着ベルト３６は、基層がニッケル製となっている。面状発熱体１１２は、定着ベルト３６のニップ部Ｎ側とは反対側の内周面と接触している。また、面状発熱体１１２は、図示しない電源からの通電によって発熱し、定着ベルト３６を加熱するようになっている。このように、定着ベルト３６の加熱手段は、ハロゲンランプ４４に限らず、面状発熱体であってもよい。
【００７６】
＜第５変形例＞
図９には、第１実施形態の定着装置３０（図２参照）の変形例である第５変形例の定着装置１２０が示されている。
【００７７】
定着装置１２０は、定着装置３０（図２参照）の加圧ロール５８（図２参照）に換えて、加圧ロール１２２が設けられている。なお、加圧ロール１２２を除く他の構成は、定着装置３０と同様の構成となっている。
【００７８】
加圧ロール１２２は、Ｙ方向におけるパッド４２の中央よりも下流側の部位と対向する位置に、Ｚ方向を軸方向として設けられている。また、加圧ロール１２２は、軸部の一例としての円筒状の芯金１２３と、芯金１２３の外周面に形成された弾性層５８Ｂとを有している。芯金１２３の軸方向両端部は、図示しないブラケットに取り付けられたベアリングにより回転可能に支持されている。このように、加圧ロール１２２は、回転する芯金１２３がＺ方向に見て中空とされたロールである。
【００７９】
なお、芯金１２３は、弾性層５８Ｂの外周面が加圧ベルト５６の内周面と接触して第１加圧領域Ｎ１を形成するように、図示しないバネにより加圧ベルト５６に向けて押し付けられている。このように、加圧ロール１２２は、Ｚ方向を軸方向として回転可能に設けられ、加圧ベルト５６及び定着ベルト３６をパッド４２に向けて加圧して、第１加圧領域Ｎ１を形成している。モータ５９は、図示しないギヤを介して芯金１２３のＺ方向一端部に接続されており、加圧ロール１２２を軸回りに回転させる。
【００８０】
ここで、定着装置１２０では、加圧ロール１２２を用いた第１加圧領域Ｎ１よりもＹ方向の幅が広い第２加圧領域Ｎ２が、ニップ部Ｎの上流側にある。このため、第１加圧領域Ｎ１で加圧ロール１２２の弾性層５８Ｂを過剰に潰さなくても、形成部材６４を用いた第２加圧領域Ｎ２側で幅Ｌ１と幅Ｌ２の合計幅を増やせる。つまり、Ｙ方向における幅Ｌ２が幅Ｌ１よりも短い構成に比べて、加圧ロール１２２を過剰に潰すことなく、第１加圧領域Ｎ１及び第２加圧領域Ｎ２の合計幅が広くなる。
【００８１】
さらに、定着装置１２０では、加圧ロール１２２の芯金１２３が中空とされている。このため、定着装置１２０では、加圧ロールが中実の芯金を有する構成に比べて、加圧ロール１２２の熱容量が小さくなるので、定着ベルト３６の熱が加圧ロールに奪われることが抑制される。
【００８２】
＜その他の変形例＞
加圧ロールとパッドの組合せでは、加圧ロールと押付ロールの組合せよりも部材同士の間隔を詰められ、定着装置の小型化が可能となる。このように、第１加圧領域Ｎ１と第２加圧領域Ｎ２とを近づけて、中間領域Ｍを無くしてもよい。また、第２加圧領域Ｎ２を用紙Ｐの搬送方向に並ぶ複数の形成部材で構成してもよい。
【００８３】
各定着装置は、加圧ロール５８をモータ５９により回転させる（駆動する）構成に限らず、定着装置９０のように、定着ベルト３６のＺ方向両端部にキャップを嵌めて、該キャップをモータで回転させる構成にしてもよい。
【００８４】
板バネ部６４Ａに換えて、ゴムを設けてパッド部６４Ｂを加圧ベルト５６に押し付けてもよい。
【００８５】
定着ベルト３６の加熱手段は、ハロゲンランプ４４や面状発熱体１１２に限らない。例えば、定着ベルト３６に金属製の発熱層を設けて、コイルへの通電により生じる磁界の電磁誘導作用により該発熱層を発熱させる構成であってもよい。
【００８６】
定着ベルト３６の内周面、加圧ベルト５６、８３、１０４の内周面にオイル又はグリスを塗布してもよい。
【００８７】
定着装置７０において、加圧ロール５８を加圧ロール１２２に換えてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０  画像形成装置
１４  画像形成部（現像剤像形成手段の一例）
３０  定着装置
３６  定着ベルト（第１ベルトの一例）
４２  パッド（支持部材の一例）
５６  加圧ベルト（第２ベルトの一例）
５８  加圧ロール
５９  モータ（駆動源の一例）
６４  形成部材
７０  定着装置
８０  定着装置
８３  加圧ベルト（第２ベルトの一例）
８４  加圧ロール（加圧ロールの一例）
８５  押付ロール（形成部材の一例）
８６  バネ（形成部材の一例）
９０  定着装置
１００  定着装置
１０４  加圧ベルト（第２ベルトの一例）
１０６  形成部材
１１０  定着装置
１２０  定着装置
１２２  加圧ロール
１２３  芯金（軸部の一例）
Ｎ  ニップ部
Ｎ１  第１加圧領域
Ｎ２  第２加圧領域
【図１】
2017156693.tif 000003
【図２】
2017156693.tif 000004
【図３】
2017156693.tif 000005
【図４】
2017156693.tif 000006
【図５】
2017156693.tif 000007
【図６】
2017156693.tif 000008
【図７】
2017156693.tif 000009
【図８】
2017156693.tif 000010
【図９】
2017156693.tif 000011