定着装置及び画像形成装置
【課題】低熱容量化及び小型化を図った構成においても長時間の安定した回転駆動が可能な定着装置を提供する。
【解決手段】定着ベルト２１をその軸方向端部で支持するフランジ部材５０Ａにおいて、円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、式（１）を満足する。
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤ５０ａ＜定着ベルト２１の走行軌跡における最大外寸ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【解決手段】定着ベルト２１をその軸方向端部で支持するフランジ部材５０Ａにおいて、円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、式（１）を満足する。
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤ５０ａ＜定着ベルト２１の走行軌跡における最大外寸ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱と圧力により記録媒体にトナーを定着させる定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したＦＡＸ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置として、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像をトナーなどの現像剤によって現像して顕在化し、このトナー像を転写装置により転写紙（記録媒体）に転写する電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、トナー像が転写された転写紙に対して熱及び圧力を加えることにより、転写紙上のトナー像が定着される。
【０００３】
従来、前記定着を行う定着装置として、可撓性を有する無端状の定着部材と、その定着部材の外周面に対して加圧する回転体からなる加圧部材と、定着部材を介して加圧部材からの加圧を受ける加圧受け部材と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような定着装置では、定着部材が軸方向端部においてフランジ部材で支持された構成であり、長時間の運転に伴いフランジ部材が磨耗してその磨耗粉が定着部材の内周部に入り込み、定着部材の駆動トルクが上昇する問題が発生した。
【０００５】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、低熱容量化及び小型化を図った構成においても長時間の安定した回転駆動が可能な定着装置及び該定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために提供する本発明は、回転可能な無端状ベルトの定着部材と、前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材と、前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段と、当該定着装置のフレームに固設されるフランジ部、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接または間接的に回転可能に保持する円筒部を有するフランジ部材と、を備え、前記フランジ部材における円筒部は、その外周面の円周方向に溝が形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝にその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリングを有しており、前記スリップリングの回転軸を中心として、次式（１）を満足することを特徴とする定着装置である。
前記スリップリングの内径＜前記フランジ部材の円筒部の最小外寸＜前記定着部材の走行軌跡における最大外寸＜前記スリップリングの外径 ・・・（１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スリップリングを用いるので定着部材の回転駆動に伴うフランジ部材の磨耗を防止でき、またフランジ部材の円筒部に溝を設け、式（１）の関係を満足することによりスリップリング配置部分と円筒部外周面と間に段差が形成され、スリップリングがフランジ面と摺動して磨耗粉が発生してもその段差が磨耗粉が定着部材側へいくことを防止するので、定着部材の駆動トルクの上昇を防止することができ、長時間安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る定着装置の構成例１を示す断面図である。
【図２】定着ベルトにおける軸方向、周方向を示す概略図である。
【図３】図１の定着装置における定着ベルトとフランジ部材と側板の配置関係を示す断面図である。
【図４】本発明で用いる発熱シートの構成を示す断面図である。
【図５】面状発熱体と発熱体支持部材を組み立てた例を示す斜視図である。
【図６】面状発熱体、発熱体支持部材、端子台ステイを組み立てた例を示す斜視図である。
【図７】図６の端子台ステイ上の面状発熱体の電極端子と給電線の接続状態を示す斜視図である。
【図８】図１の定着装置における定着ベルト側の内部機構部の構成を示す断面図である。
【図９】フランジ部材にスリップリングを設けた参考例の構成を示す概略図である。
【図１０】図１の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図１１】図１０の要部構成の変形例（１）を示す図である。
【図１２】図１０の要部構成の変形例（２）を示す図である。
【図１３】スリップリングの構成例を示す正面図である。
【図１４】図１０の要部構成の変形例（３）を示す図である。
【図１５】本発明に係る定着装置の構成例（２）を示す断面図である。
【図１６】図１５の定着装置で用いる回転支持部材の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１５の定着装置における定着ベルト側の内部機構部の構成を示す概略図である。
【図１８】図１５の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図１９】本発明に係る定着装置の構成例（３）を示す断面図である。
【図２０】図１９の定着装置の支持部材、外保持部材および内保持部材を分解した状態を示す中央縦断面図である。
【図２１】図１９の定着装置の支持部材を示す斜視図である。
【図２２】図１９の定着装置の支持部材の寸法を示す概略の正面図である。
【図２３】図１９の定着装置のフランジ部材を示す斜視図である。
【図２４】図１９の定着装置の支持部材とフランジ部材と側板とを示す断面図である。
【図２５】図１９の定着装置における支持部材へのフランジ部材の挿入の様子を示す斜視図である。
【図２６】図１９の定着装置に用いる一対のフランジ部材の外観形状を示す斜視図である。
【図２７】図１９の定着装置に用いるフランジ部材の詳細構成を示す斜視図である。
【図２８】図２７のフランジ部材における円筒部の形状及び寸法を示す正面図である。
【図２９】図２７のフランジ部材に支持部材等を組み付けた状態を示す正面図である。
【図３０】図１９の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図３１】本発明に係る定着装置の構成例（４）を示す断面図である。
【図３２】図３１の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図３３】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態について説明する。
（構成例１）
図１は、本発明に係る定着装置の構成例１を示す断面図である。
図１に示すように、定着装置２０は、回転する無端状ベルトからなる定着部材（定着ベルト２１（定着回転体ともいう））と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材（加圧ローラ３１（加圧回転体ともいう））と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成するニップ形成部材（ニップ形成部材２６）と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱する面状発熱体（面状発熱体２２）と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材（発熱体支持部材２５）と、を備える。このとき、面状発熱体２２の発熱面（後述する発熱シート２２ｓである。）は定着ベルト２１の内周面と当接し、直接加熱する。
【００１０】
ここで、定着ベルト２１は、軸方向が通紙される記録媒体Ｐの幅に対応する長さを有し、可撓性を有する円筒形状の無端状ベルトであり、例えば厚さが３０〜５０μｍの金属材料等からなる基材上に少なくとも離型層を形成したものであって、外径が３０ｍｍになっている。なお以降、図２（ａ）に示すように、定着ベルト２１のパイプ長手方向を軸方向と、図２（ｂ）に示すように、定着ベルト２１のパイプ円周方向を周方向と称する。
【００１１】
定着ベルト２１の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等の伝熱性のよい金属材料を用いることができる。あるいは、耐熱性の樹脂を用いてもよい。
【００１２】
定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは例えば５μｍ〜５０μｍになっている。離型層は、記録媒体Ｐ上のトナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着ベルト２１表面のトナー離型性を高めるためのものである。
【００１３】
また、定着ベルト２１は、図３に示すように、その軸方向両端部が定着装置２０の側板４２の所定位置に固定されたフランジ部材３０により回転可能に支持されている。詳しくは、フランジ部材３０は、定着ベルト２１の軸方向端部に当接するフランジ面を有するフランジ部３０ｂと、フランジ部３０ｂのフランジ面に立設された円筒部３０ａと、を有しており、フランジ部３０ｂが定着装置２０の側板４２に固設され、円筒部３０ａが定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入されている。円筒部３０ａの外形（断面形状）は、ニップ形成部材２６に対応する箇所を除き、略円形の形状を有しており、その外径は定着ベルト２１の内径と同じかわずかに小さくなっている。これにより、定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入された円筒部３０ａは、定着ベルト２１を回転可能な状態で略円形状に保持する。したがって、円筒部３０ａの円の中心が定着ベルト２１の回転中心Ｏとなる（図１）。
【００１４】
加圧ローラ３１は、アルミニウム、銅等の金属材料からなる芯金上に、シリコーンゴム（ソリッドゴム）等の耐熱性弾性層、離型層が順次形成されたものであって、外径が３０ｍｍになっている。弾性層は、肉厚が２ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。また、芯金内には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。また、加圧ローラ３１は、加圧手段（不図示）により定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に圧接され、その圧接部が定着ベルト２１側が凹んだニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。
【００１５】
また、加圧ローラ３１は、定着ベルト２１に圧接した状態で不図示の駆動機構により回転駆動され（図１において時計回り方向に回転）、この加圧ローラ３１の回転に伴って定着ベルト２１が回転することになる（図１において反時計回り方向に回転）。
【００１６】
ニップ形成部材２６は、定着ベルト２１の軸方向に長さを有し、少なくとも定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接する部分が耐熱性を有する樹脂材料、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリアミドイミド（ＰＡＩ）などからなるものであり、コア保持部材２８により定着ベルト２１の内周側の所定位置に保持された状態で固定されている。また、当接部分２６の定着ベルト２１の内周面と接する部分はテフロン（登録商標）シートなどの摺動性及び耐磨耗性の優れた材料からなるものとするとよい。
【００１７】
コア保持部材２８は、金属などの板材が板金加工されてなり、定着ベルト２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＨ型形状の剛性部材であり、定着ベルト２１の内周側の略中心部分に配置されるものである。
【００１８】
またコア保持部材２８は、定着ベルト２１の内周側に配置される種々の部材を所定位置に保持するものであり、例えばコア保持部材２８のＨ型の一方（加圧ローラ３１に対向する側）のくぼんだ部分にニップ形成部材２６を収納保持し、ニップ形成部材２６が加圧ローラ３１により加圧されても大きく変形しないようにニップ部とは反対面側から支持している。また、コア保持部材２８は、ニップ形成部材２６を該コア保持部材２８から加圧ローラ３１側に少し突出するように保持しており、ニップ部でコア保持部材２８（構成例２の場合には回転支持部材２７）が定着ベルト２１に接触しないように配置されている。
【００１９】
また、コア保持部材２８のＨ型の他方（加圧ローラ３１側とは反対側）のくぼんだ部分に、定着ベルト２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＴ字型形状の端子台ステイ２４及び端子台ステイ２４上に延設され外部からの電力を供給する給電線２２Ｌを収納保持している。さらに、コア保持部材２８のＨ型の外面に発熱体支持部材２５を保持している。図１では、定着ベルト２１の下方半周分（ニップ部の入側半周分）の領域で発熱体支持部材２５を保持している。その際、組み立て性を勘案して発熱体支持部材２５とコア保持部材２８を接着してもよい。あるいは発熱体支持部材２５側からコア保持部材２８側への伝熱を防止するために、両者を非接着としてもよい。
【００２０】
発熱体支持部材２５は、面状発熱体２２の発熱面を定着ベルト２１の内周面と当接させて配置するために該面状発熱体２２を支持するものである。そのため、発熱体支持部材２５は、断面形状を円形とした定着ベルト２１の内周面に沿った所定の円弧の長さの外周面を有している。
【００２１】
また、発熱体支持部材２５における前記円弧の半径、すなわち定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５の外周面までの距離は、定着ベルト２１の内径Ｒとほぼ同じとなっている。これにより、発熱体支持部材２５が支持する面状発熱体２２の発熱面全面が定着ベルト２１の内周面と密着して効率的に定着ベルト２１を加熱するようになる。なお、発熱体支持部材２５における前記円弧の半径（定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５の外周面までの距離）は、例えば図１において、定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５までの距離ａ（コア保持部材２８の部分）と、定着ベルト２１の半径方向への発熱体支持部材２５の肉厚ｔの合計である。
【００２２】
また、発熱体支持部材２５は、面状発熱体２２の発熱に耐えるだけの耐熱性と、回転走行する定着ベルト２１が近接する面状発熱体２２に接触した際に変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度と、面状発熱体２２の熱をコア保持部材２８側に伝えずに、定着ベルト２１側に伝えるようにする断熱性と、を有することが好ましく、例えばポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。なお、面状発熱体２２が定着ベルト２１の内周面と当接するとき、回転走行する定着ベルト２１が面状発熱体２２をニップ部側に引っ張る力が該面状発熱体２２に作用するため、発熱体支持部材２５は変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度が必要になるが、この場合にもポリイミド樹脂の発泡成形体が好適である。また、このポリイミド樹脂の発泡体の内部に補助的にソリッドの樹脂部材を設けて剛性を向上させるようにしてもよい。
【００２３】
面状発熱体２２の発熱面は、図４に示すように、絶縁性を有する基層２２ａ上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層２２ｂと、該抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する電極層２２ｃと、が形成され、定着ベルト２１の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シート２２ｓからなることが好ましい。また、基層２２ａ上には、抵抗発熱層２２ｂと隣接する別の給電系統の電極層２２ｃとの間や発熱シート２２ｓの縁部分と外部との間を絶縁する絶縁層２２ｄが設けられている。なお、面状発熱体２２は、発熱シート２２ｓの端部で電極層２２ｃに接続され、給電線２２Ｌから供給される電力を該電極層２２ｃに供給する電極端子２２ｅ（不図示、後述）を備える。
【００２４】
また、発熱シート２２ｓの厚さは０．１〜１ｍｍ程度であり、少なくとも発熱体支持部材２５の外周面に沿って巻きつけることができる程度の可撓性を有している。
【００２５】
ここで、基層２２ａは、ＰＥＴまたはポリイミド樹脂などのある程度の耐熱性を有する樹脂からなる薄膜の弾性体フィルムであり、このうちポリイミド樹脂からなるフィルム部材であることが好ましい。これにより、耐熱性と、絶縁性と、ある程度の柔軟性（可撓性）を備える。
【００２６】
抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子が均一に分散してなる導電性を有する薄膜であり、通電されると内部抵抗によりジュール熱として発熱する構成となっている。このような抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂の前駆体中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子を分散させた塗料を基層２２ａ上に塗布して成膜するとよい。
【００２７】
また、抵抗発熱層２２ｂは、基層２２ａ上にまずカーボン粒子や金属粒子からなる薄膜の導電層が形成され、ついでその導電層上にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂からなる絶縁性薄膜を積層して一体化したものであってもよい。
【００２８】
なお、抵抗発熱層２２ｂに使用するカーボン粒子は、通常のカーボンブラック粉末でもよいが、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルの少なくともいずれかからなるカーボンナノ粒子であってもよい。
【００２９】
また、金属粒子は、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉなどからなる粒子であり、その形状は粒状であってもよいし、フィラメント状であってもよい。
【００３０】
絶縁層２２ｄは、ポリイミド樹脂などの基層２２ａと同じ耐熱性樹脂からなる絶縁材料を塗布により形成するとよい。
【００３１】
電極層２２ｃは、導電性インクやＡｇなどの導電性ペーストなどを塗布して形成したものでもよいし、金属箔や金属網などを接着して形成したものであってもよい。
【００３２】
面状発熱体２２を構成する発熱シート２２ｓは、厚みの薄いシートであることから熱容量が小さく、急速な加熱が可能であり、その発熱量は抵抗発熱層２２ｂの体積抵抗率によって任意に設定できる。すなわち、抵抗発熱層２２ｂを構成する導電性粒子の構成材料、形状、大きさ、分散量などにより発熱量を調整することが可能であり、例えば単位面積当りの発熱量３５Ｗ／ｃｍ２で、総電力１２００Ｗ程度の出力が得られる面状発熱体２２の実現が可能である。この場合、発熱シート２２ｓは、例えば幅（軸方向）２０ｃｍ、長さ（周方向）２ｃｍ程度のサイズとなる。
【００３３】
また、面状発熱体としてステンレスなどの金属フィラメントからなるものを用いた場合、フィラメントの存在により面状発熱体の表面には凹凸が生じていることから、本発明のように定着ベルト２１の内周面と摺動させると、表面が容易に磨耗してしまうが、本発明で使用する発熱シート２２ｓは前述のように表面に凹凸がなく平坦であることから、定着ベルト２１の内周面との摺動に対して優れた耐久性を示す。またさらに、発熱シート２２ｓの抵抗発熱層２２ｂ表面にフッ素系樹脂をコーティングすると、定着ベルト２１の内周面との接触に対する耐久性がさらに向上するので好ましい。
【００３４】
なお、発熱シート２２ｓの定着ベルト２１内周面における配置領域としては、図１では、定着ベルト２１の内周面のニップ部とは反対側の位置からニップ部手前までにかけて配置された構成が示されているが、これに限定されるものではなく、例えば発熱シート２２ｓをニップ部の位置まで配置してもよいし、定着ベルト２１のニップ部を除く内周面全周に配置してもよい。
なお、本発明においては、定着ベルト２１の加熱源として面状発熱体２２に限られるものではなく、例えばハロゲンヒータなどの加熱手段を用いてもよい。
【００３５】
つぎに、定着装置２０における定着ベルト２１側の組み立ては例えば以下の手順で行う。
（Ｓ１１） まず、発熱体支持部材２５の外周面に沿って面状発熱体２２の発熱シート２２ｓを接着剤により貼り付ける（図５）。この際、接着剤は発熱体支持部材２５への熱の流出を防ぐために熱伝導率の低いものを用いることが望ましい。
【００３６】
なお、このとき発熱シート２２ｓにおける定着ベルト２１の周方向に対応する一方の端部に、前記電極層２２ｃに接続される複数の電極端子２２ｅ（電極端子２２ｅ１，２２ｅ２）の全てを設けておく。図５では、発熱シート２２ｓにおいて定着ベルト２１の周方向に対応する一方の端部（加圧ローラ３１（ニップ部）側とは反対側の端部）の辺（端辺）上であって、定着ベルト２１の軸方向に対応する両端それぞれに電極端子２２ｅ１，２２ｅ２が１つずつ設けられている。
【００３７】
（Ｓ１２） ついで、電極端子２２ｅ近傍の発熱シート２２ｓを発熱体支持部材２５の縁に沿って折り曲げて、電極端子２２ｅが円形の定着ベルト２１の中央側に向かうようにした上で、電極端子２２ｅ１，２２ｅ２それぞれを、端子台ステイ２４上で給電線２２Ｌと接続固定する（図６，図７）。電極端子２２ｅ１，２２ｅ２の端子台ステイ２４上での接続固定は、図７に示すようにネジ締結により行うとよい。また、発熱シート２２ｓの電極端子２２ｅが設けられる端辺の中央部から発熱シート２２ｓ固定用に延設された固定端子２２ｆが設けられており、この固定端子２２ｆも端子台ステイ２４にネジ締結して固定する。
【００３８】
（Ｓ１３） つぎに、コア保持部材２８をそのＨ型の一方のくぼんだ部分に端子台ステイ２４が収納されるように装着し、さらにＨ型の他方のくぼんだ部分にニップ形成部材２６を装着して定着ベルト２１側の内部機構部を完成する（図８）。
最後に、この内部機構部を定着ベルト２１の内周側に挿入して、図１のように配置して定着装置２０における定着ベルト２１側の組み立てを完了する。
【００３９】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
まず、画像形成装置が出力信号を受けると（例えばユーザの操作パネルの操作あるいはパソコンからの通信などにより画像形成装置に印刷要求があると）、定着装置２０において、加圧ローラ３１が定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に押圧され、ニップ部を形成する。
ついで、不図示の駆動装置によって、加圧ローラ３１が図１の時計回り方向に回転駆動されると、定着ベルト２１も連れ回りして時計方向に回転する。このとき、面状発熱体２２は発熱体支持部材２５で支持された状態で、定着ベルト２１の内周面と当接し摺動する状態となる。
そして、それと同期して外部電源または内部の蓄電装置から給電線２２Ｌを通じて面状発熱体２２に電力が供給され、発熱シート２２ｓが発熱し、定着ベルト２１は該発熱シート２２ｓと接触していることから効率的に熱が伝達され、急速に加熱される。なお、駆動装置の動作と面状発熱体２２による加熱は同時刻に同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けて開始しても良い。
このとき、ニップ部上流側であって、定着ベルト２１の外側又は発熱シート２２ｓの内周側の発熱体支持部材２５内から接触又は非接触に配置された温度検知手段（不図示）で検知される温度により、ニップ部が所定の温度となるように、面状発熱体２２による加熱制御が行われており、定着に必要な温度まで昇温された後、保持され、記録媒体Ｐの通紙が開始される。
【００４０】
このように、本発明の定着装置では、定着ベルト２１及び面状発熱体２２の熱容量が小さいため、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。
【００４１】
なお、画像形成装置への出力信号がない場合、通常は消費電力を抑えるために加圧ローラ３１及び定着ベルト２１は非回転で、面状発熱体２２は通電を停止されているが、すぐに再出力を開始したい（復帰させたい）場合は、加圧ローラ３１及び定着ベルト２１が非回転の状態でも面状発熱体２２に通電しておくことが可能である。この場合は、面状発熱体２２に定着ベルト２１全体を保温させておく程度の通電を行う。
【００４２】
ここで、定着装置２０では、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、構成部品の寸法のばらつき等により定着ベルト２１では軸方向への寄りが発生する。このとき、定着ベルト２１の軸方向端部がフランジ部材３０のフランジ面に直接当接するようにすると、回転する定着ベルト２１の軸方向端部との摺動によりフランジ部材３０のフランジ面が磨耗し、頻繁にフランジ部材３０を交換する必要があった。また、フランジ部材３０のフランジ面が磨耗すると、そのときに発生する磨耗粉が定着ベルト２１の内周部に回り込み、フランジ部材３０の円筒部３０ａに対する摺動抵抗が増加することにより回転トルクが上昇し、定着ベルト２１の走行性（回転性）に問題が生じることになった。
【００４３】
そこで、発明者らは、図９（ａ）に示すように、フランジ部材３０の円筒部３０ａに、定着ベルト２１の軸方向端部とフランジ面との間にドーナツ盤形状（内径部に穴を有する円盤形状）のスリップリング５１を挿入することにより、該スリップリング５１が回転する定着ベルト２１の軸方向端部と当接するようにしてフランジ部材３０のフランジ面の磨耗の防止を図った。なおこの場合、定着ベルト２１の回転に伴ってスリップリング５１が回転するようになり、スリップリング５１の定着ベルト２１とは反対側の盤面がフランジ部材３０のフランジ面３０ｆと摺動して磨耗するようになる。また、このときの各部材の回転中心における径の大小関係は、円筒部３０ａの外径ＯＤ３０ａ≦スリップリング５１の内径ＩＤ５１≦定着ベルト２１の内径ＩＤ２１＜定着ベルト２１の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１であった（図９（ｂ））。
【００４４】
しかしながら、この場合にも定着ベルト２１の回転トルクが上昇し、定着ベルト２１の走行性（回転性）に問題が生じた。
発明者らは、その原因を調査したところ、スリップリング５１から発生する磨耗粉がスリップリング５１の内径部を通って定着ベルト２１側に回り込み、該磨耗粉が定着ベルト２１の内周部に入り込んでフランジ部材３０の円筒部３０ａに対する定着ベルト２１の摺動抵抗を増加させていることが分かった。また、前述のような各部材の回転中心における径の大小関係である場合に、スリップリング５１の磨耗粉が定着ベルト２１側に回り込みやすいことも分かった。
【００４５】
発明者らは、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えるべく、これらの知見を基に鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
図１０に、その要部構成例を示す。
本発明の定着装置２０は、図１０に示すように、図１の構成と比較すると、フランジ部材５０Ａ及びスリップリング５１を備えた点が異なり、それ以外は図１の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着部材（定着ベルト２１）と、前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材（不図示、図１における加圧ローラ３１）と、前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材（不図示、図１におけるニップ形成部材２６）と、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段（不図示、図１における面状発熱体２２）と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部（フランジ部５０ｂ）、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接（または間接的）に回転可能に保持する円筒部（円筒部５０ａ）を有するフランジ部材（フランジ部材５０Ａ）と、を備え、フランジ部材５０Ａにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており、前記スリップリング５１の回転軸（５１ｊ、ここでは円筒部５０ａの円の中心であって定着ベルト２１の回転中心Ｏでもある。）を中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである。
【００４６】
前記スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜前記フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸（ここでは外径ＯＤ５０ａ）＜前記定着部材の走行軌跡（ここでは真円形の軌跡）における最大外寸（ここでは外径ＯＤ２１）＜前記スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【００４７】
ここで、フランジ部材５０Ａは、スリップリング５１の定着ベルト２１とは反対側の盤面と当接するフランジ面５０ｆを有するフランジ部５０ｂと、フランジ部５０ｂのフランジ面５０ｆに立設された円筒部５０ａと、を有しており、フランジ部５０ｂが定着装置２０の側板４２に固設され、円筒部５０ａが定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入されている。また、円筒部５０ａの外形（断面形状）は、ニップ形成部材２６に対応する箇所を除き、略円形の形状を有しており、その外径は定着ベルト２１の内径と同じかわずかに小さくなっている。これにより、定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入された円筒部５０ａは、定着ベルト２１を回転可能な状態で略円形状に保持する。
【００４８】
また、円筒部５０ａにおいて、フランジ面５０ｆ側の外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されている。詳しくは、溝５０ｍは、円筒部５０ａのニップ形成部材２６に対応する箇所を除く外周面全周において、その外径（溝５０ｍの底面部分の径）が円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａよりも小さくなるように形成されている。
【００４９】
溝５０ｍの幅は、スリップリング５１の内径部の肉厚よりもわずかに大きい程度がよい。これにより、スリップリング５１の内径部が溝５０ｍに嵌め込まれ、該スリップリング５１に回転する定着ベルト２１の軸方向端部が当接したときにスリップリング５１ががたつきなく回転することができる。
【００５０】
また、溝５０ｍの深さは、例えば０．７〜１．５ｍｍ程度でよい。これにより、フランジ面５０ｆとの摺動により発生したスリップリング５１の磨耗粉がこの溝５０ｍを乗り越えて定着ベルト２１の内周部に入り込むことを防ぐことができる。
【００５１】
スリップリング５１は、ドーナツ盤形状（内径部に穴を有する円盤形状、あるいはリング形状）の部材であり、内径部が溝５０ｍに回転可能に嵌め込まれてフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａにおいて、定着ベルト２１の軸方向端部とフランジ面５０ｆとの間に配置される。
【００５２】
また、スリップリング５１は、盤面がフランジ部材５０Ａのフランジ面５０ｆと摺動した際に、フランジ面５０ｆよりも該盤面側が磨耗しやすい材料からなる。スリップリング５１が優先的に磨耗することにより、フランジ部材５０Ａの磨耗を防止することができる。
【００５３】
このような構成において、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａ（＝定着ベルト２１の走行軌跡の内径）＜定着ベルト２１の走行軌跡の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【００５４】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
【００５５】
また、フランジ部５０ｂにおけるフランジ面５０ｆの最大外寸がスリップリング５１の外径ＯＤ５１よりも小であることが好ましい。これにより、スリップリング５１の外周部がフランジ面５０ｆの外周部よりも大きいので、フランジ面５０ｆに対向するスリップリング５１の盤面で発生した磨耗粉がスリップリング５１の外周部を乗り越えて定着ベルト２１側に回り込むことがなくなり、スリップリング５１の回転に伴い該磨耗粉を装置の軸方向外側に摺り出すことができる。
【００５６】
図１１に、図１０に示す要部構成の変形例（１）を示す。
ここでは、図１０と比較すると、スリップリング５１’とフランジ面５０ｆ’の形状が異なっており、それ以外は図１０と同じ構成である。詳しくは、図１１に示すように、スリップリング５１’におけるフランジ面５０ｆ’側の盤面はその外周に向かうにつれて軸方向において定着ベルト２１から離れる側に傾斜する傾斜面となっており（すなわちスリップリング５１’の厚みが徐々に厚くなっており）、フランジ面５０ｆ’は、スリップリング５１’の盤面の傾斜に沿った傾斜面となっている。
これにより、スリップリング５１’の回転に伴うスリップリング５１’の磨耗粉を装置の軸方向外側に摺り出す効果をより高めることができる。
【００５７】
図１２に、図１０に示す要部構成の変形例（２）を示す。
ここでは、図１０と比較すると、スリップリング５１とフランジ面５０ｆ’との間に、スリップリング５１から発生する磨耗粉を貯蔵するスペース５２を有する点が異なっており、それ以外は図１０と同じ構成である。詳しくは、図１２に示すように、フランジ面５０ｆ’を外周側に向かうにつれて軸方向において定着ベルト２１から離れる側に傾斜する傾斜面とすることにより、スリップリング５１とフランジ面５０ｆ’との間にスペース５２を設けている。
これにより、スリップリング５１から発生する磨耗粉をスペース５２に一時的に貯蔵しながら、スリップリング５１の回転により磨耗粉を少しずつ装置の軸方向外側に摺り出すようにすることができる。
【００５８】
ところで、前記式（１）の関係を満足する定着装置２０において、スリップリング５１（５１’）を回転可能に溝５０ｍに嵌め込むためには、つぎの方法１，２によればよい。
【００５９】
（方法１）
図１３に示すように、スリップリング５１（５１’）について、盤面に外周から内径部に連通したスリット５１ｓを設ける。これにより、スリット５１ｓの部分をフランジ部材５０Ａの溝５０ｍに当て、スリップリング５１（５１’）の盤面を撓ませることにより、スリット５１ｓを広げた状態で溝５０ｍの外周部を通すことができるようになり、スリップリング５１（５１’）の内径部を溝５０ｍに嵌め込むことが可能となる。
【００６０】
（方法２）
図１４に示すように、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａのうち、定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入される部分を円筒形状の別部材５０１で形成し、該別部材５０１をフランジ部材５０Ａのフランジ面に立設した小径円筒部５０２に装着することにより溝５０ｍが形成される構成とする。
【００６１】
これにより、まずスリップリング５１（５１’）の内径部を小径円筒部５０２に通し、ついで別部材５０１を小径円筒部５０２に取り付けることにより、溝５０ｍにスリップリング５１（５１’）が嵌め込まれた構成とすることができる。
【００６２】
なお、別部材５０１の小径円筒部５０２への装着は、小径円筒部５０２の先端外周部に別部材５０１の内周部を嵌め込むようにしてもよいし、締結部材等で両者の当接部を固定するようにしてもよい。
【００６３】
（構成例２）
ところで、図１の定着装置２０では、回転時はニップ部で加圧ローラ３１に引っ張られることから、ニップ部の上流側の定着ベルト２１は張力が付与された張り側となり、定着ベルト２１の内周面は発熱体支持部材２５に圧接した状態で面状発熱体２２と摺動している。一方で、ニップ部の下流側では定着ベルト２１に張力は作用しておらず弛んだ状態となっており、この状態のまま装置の高速化を図ろうとすると、ニップ部の下流側の定着ベルト２１の弛む程度がひどくなり、定着ベルト２１の回転走行安定性に支障が出てくることになる。
【００６４】
そこで、本発明の定着装置２０において、定着ベルト２１の内周側であって少なくとも前記ニップ部下流側で、該定着ベルト２１の回転状態を支持する回転支持部材を備えることが好ましい。
【００６５】
図１５は、本発明に係る定着装置の構成例２を示す断面図である。
図１５に示す定着装置２０は、基本的構成が図１に示すものと同じであるが、定着ベルト２１の内周側に設けられる円筒形状の回転支持部材２７と、回転支持部材２７の内周側であってニップ部下流側に配置されるようにコア保持部材２８のＨ型外面に断熱支持部材２９と、を備える点で相違する。
【００６６】
ここで、回転支持部材２７は、例えば厚さ０．１〜１ｍｍの鉄、ステンレス等の薄肉金属からなる円筒形状のものであり、その外径が定着ベルト２１の内径よりも直径で０．５〜１ｍｍ程度小さいものとなっている。また、回転支持部材２７の外周面においてニップ部側が軸方向に切断されて開口しており、その端部がコア保持部材２８側に折り込まれて、ニップ部に接触しないようになっている。また、回転支持部材２７の軸方向両端部の内径部にフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａが挿入され、該回転支持部材２７の外形（断面形状）は円筒部５０ａの外形に沿って略円形状に保持される。この場合も、円筒部５０ａの円の中心が定着ベルト２１の回転中心Ｏとなる。
【００６７】
断熱支持部材２９は、ニップ部出側で、回転支持部材２７を介して定着ベルト２１の熱に耐えるだけの耐熱性と、定着ベルト２１と接触する回転支持部材２７からの熱流出（損失）を防ぐ断熱性と、回転走行する定着ベルト２１が回転支持部材２７に接触した際に変形することがないように回転支持部材２７を支持するだけの強度と、を有するものであり、発熱体支持部材２５と同じポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。
【００６８】
また、回転支持部材２７は、図１６に示すように、ニップ部の上流側の一定領域の外周面が除去されて開口部２７ａが設けられている。これにより、図１７に示すように、定着ベルト２１の内部機構部を構成した場合に、開口部２７ａから面状発熱体２２の全面が露出するようになり、該面状発熱体２２が定着ベルト２１の内周面に当接して配置されるようになる。
【００６９】
これにより、図１５に示した構成例２の定着装置２０は、構成例１の定着装置２０（図１）と同様に、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。また、面状発熱体２２において、定着ベルト２１の軸方向の異なる発熱部位で発熱することにより、通紙する記録媒体Ｐのサイズに対応して効率的な温度制御を行うことが可能である。これに加えて、回転支持部材２７（必要に応じて断熱支持部材２９）を設けることにより、定着ベルト２１の回転走行安定性を向上させることができ、高速化を図ること可能となる。また、回転支持部材２７において定着ベルト２１の軸方向への熱伝導により、定着ベルト２１の軸方向の温度均一化を補助的に行うことができるので、より高速の装置へ対応することが可能となる。
【００７０】
図１８に、構成例２におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。
本発明の定着装置２０は、図１８に示すように、図１０の構成と比較すると、前述の通り、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａが回転支持部材２７の軸方向端部を支持しており、回転支持部材２７が定着ベルト２１の内周部を支持している点が異なり、それ以外は図１０の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する面状発熱体２２と、定着ベルト２１の内周側に配置され、外周面が該定着ベルト２１の回転を支持する略円筒状の回転支持部材２７と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、及び該フランジ部５０ｂのフランジ面５０ｆに立設され回転支持部材２７の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を回転支持部材２７を介して間接的に回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ａと、を備え、フランジ部材５０Ａにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図１８（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸（５１ｊ、ここでは円筒部５０ａの円の中心であって定着ベルト２１の回転中心Ｏでもある。）を中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図１８（ｂ））。
【００７１】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸（ここでは外径ＯＤ５０ａ）＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは真円形の軌跡）における最大外寸（ここでは外径ＯＤ２１）＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【００７２】
このような構成においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａ（＝定着ベルト２１の走行軌跡の内径）＜定着ベルト２１の走行軌跡の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【００７３】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面及び回転支持部材２７の外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【００７４】
（構成例３）
次に、本発明に係る定着装置２０の構成例３について説明する。ここでは、図１９〜図２９に、本発明の前提となる基本構成を示しており、定着ベルト２１の走行軌跡が真円でない構成となっている。
【００７５】
まず図１９に示すように、定着装置２０は、回転可能で可撓性を有する無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の径方向外側に設けられるとともに定着ベルト２１を径方向内側に押圧する加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の径方向内側に設けられるとともに定着ベルト２１を挟んで加圧ローラ３１と互いに押圧するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１および加圧ローラ３１の間にトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐを挟み込むニップ部Ｎと、定着ベルト２１の内周側に設けられるとともに定着ベルト２１を回転可能に支持する管状（略円筒状、パイプ形状）の支持部材（加熱部材ともいう）６０と、支持部材６０を加熱して定着ベルト２１に伝熱させる加熱手段２２ｈと、支持部材６０を画像形成装置１に支持させる補強部材２３と、定着装置２０の長手方向の両端部に設けられたフランジ部材５０Ｂと、両端部に設けられたフランジ部材５０Ｂをそれぞれ支持する図２４に示すフレームである側板４２とを備えている。
【００７６】
定着ベルト２１は、内径３０ｍｍの筒状で、厚さ３０〜５０μｍの鉄製の基材２１ａと、その表面側に形成された離型層２１ｂと、基材２１ａの裏面側に形成された塗膜２１ｃとを備えている。また、基材２１ａと離型層２１ｂとの間には、厚さ１００〜３００μｍのシリコーンゴムからなる弾性層が設けられている。なお、定着ベルト２１の直径を１５〜１２０ｍｍ、特に２５ｍｍとしてもよい。
【００７７】
基材２１ａを形成する材料としては、鉄に限られず、コバルト、ニッケル、ステンレス、あるいはこれらの合金などの伝熱性のよい金属材料、もしくはポリイミドなどの合成樹脂材料を用いることができる。
【００７８】
離型層２１ｂは、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに対して離型性を高めるために設けられている。離型層２１ｂは、厚さ５μｍ〜５０μｍのＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）製としている。離型層２１ｂを形成する材料としては、ＰＦＡに限られず、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などを用いることができる。離型層２１ｂを設けることで、トナー像Ｔに対する離型性が担保される。
【００７９】
塗膜２１ｃは、支持部材６０との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜２１ｃは、テフロン（登録商標）のコーティングとしている。塗膜を形成する材料としては、テフロン（登録商標）に限られず、メッキ、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ガラスコートなどの表面コートを用いることができる。
【００８０】
支持部材６０は、図２０〜図２２に示すように、厚さ０．１〜１ｍｍの鉄などの金属製の断面略Ｃ字形状のパイプとされている。支持部材６０は、ニップ形成部材２６を収容してニップ部Ｎの一部を形成するニップ凹部６１と、ニップ凹部６１の定着ベルト２１の回転方向上流側に連続して設けられる導入領域６２と、この導入領域６２に連続して設けられる加熱領域６３と、ニップ凹部６１の定着ベルト２１の回転方向下流側に形成される分離領域６４と、この分離領域６４に連続して設けられる平坦な逃げ領域６５と、この逃げ領域６５の回転方向下流側に連続して形成されるとともに加熱領域６３に連続する中間領域６６とを備えている。支持部材６０はプレス成型により形成される。
【００８１】
加熱領域６３は、ニップ凹部６１の回転方向上流側から連続する半径１４．５ｍｍの断面円弧形状であって、加熱手段２２ｈにより加熱される領域としている。また、加熱領域６３の円弧中心６３ａは、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向（図１９中、白抜き矢印で示す）の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に３．４ｍｍ離隔するようにしている。これにより、定着ベルト２１は記録媒体搬送方向下流側に引っ張られることから、定着ベルト２１が加熱領域６３から離れ難くなる。また、支持部材６０の内面、特に加熱領域６３は黒色塗装されている。これにより、加熱手段２２ｈからの輻射熱の輻射率が向上する。
【００８２】
導入領域６２は、断面形状として加熱領域６３の円弧中心６３ａからの距離が加熱領域６３の半径１４．５ｍｍより小さくなるようにして形成されている。すなわち、導入領域６２は曲率の小さい平坦な形状であって、ニップ凹部６１と加熱領域６３とを連続するようにしている。これにより、ニップ部Ｎの近傍における定着ベルト２１の支持部材６０からの浮き上がりを抑制できる。
【００８３】
分離領域６４は、断面形状として加熱領域６３の半径１４．５ｍｍよりも小さい半径１３ｍｍの円弧形状であり、ニップ部Ｎを抜けた記録媒体Ｐから定着ベルト２１を急激に引き離すことで記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離される領域となっている。また、分離領域６４の円弧中心６４ａは、加熱領域６３の円弧中心６３ａに対して記録媒体搬送方向下流側に２．７ｍｍかつニップ部Ｎ側に２ｍｍ離隔するようにしている。これにより、加熱領域６３と分離領域６４との各円弧中心６３ａ、６４ａを結ぶ最大外径１８が支持部材６０の最大外径となるとともに、この最大外径１８は３０．８６ｍｍとなって定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きくなる。これにより、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるようになり、定着ベルト２１が加熱領域６３から離れ難くなる。さらに、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．７ｍｍであるようにしている。
【００８４】
中間領域６６は、断面形状として加熱領域６３と同一半径および同一中心６３ａの円弧形状となっている。これにより、加熱領域６３と中間領域６６とを同じ曲率で形成することができるので、支持部材６０の加工が容易に行われる。
【００８５】
逃げ領域６５は、分離領域６４の円弧中心６４ａから記録媒体搬送方向下流側に１１．５ｍｍ離れた平面で、中間領域６６と分離領域６４との間に形成されている。これにより、逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触になるので、摩擦抵抗が低減される。
【００８６】
図１９に示すように、支持部材６０の外面は塗膜６０ａでコートされている。塗膜６０ａは、定着ベルト２１との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜６０ａは、テフロン（登録商標）のコーティングとしている。塗膜６０ａを形成する材料としては、テフロン（登録商標）に限られず、メッキ、ＤＬＣ、ガラスコートなどの表面コートを用いることができる。また、支持部材６０と定着ベルト２１との間にはグリスが塗布されている。これにより、支持部材６０と定着ベルト２１との摩擦抵抗が小さくなる。
【００８７】
図２０に示すように、ニップ凹部６１は、支持部材６０の内側に向けて平行に延びる一対の側壁６７と、各側壁６７の先端を結ぶ底壁６８と、底壁６８に形成された開口６９とを備えている。ニップ凹部６１には、ニップ凹部６１の外側、すなわち支持部材６０の内側に設けられた略コ字形状の外保持部材７０と、ニップ凹部６１の内側、すなわち支持部材６０の外側に設けられた略コ字形状の内保持部材７１とが装着されている。これら外保持部材７０と内保持部材７１とは、支持部材６０のニップ凹部６１の側壁６７および底壁６８を挟持してねじ止めされている。これら外保持部材７０と内保持部材７１との装着により、ニップ凹部６１の形状が維持される。また、外保持部材７０の長手方向の両端部には取付部７０ａが形成されている。取付部７０ａは、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。
【００８８】
図１９に示すように、ニップ形成部材２６は、内保持部材７１の内側に設けられ、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。ニップ形成部材２６は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）や、ポリイミド樹脂、ＰＡＩ（ポリアミドイミド樹脂）などの耐熱性を有する樹脂部材であり、支持部材６０の長手方向に沿った略角棒状としている。このニップ形成部材２６は、加圧ローラ３１に対向する本体２６ａと、本体２６ａの背面で補強部材２３に当接して支持される支持突起２６ｂと、本体２６ａの周囲に設けられ定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減する膜部材（不図示）とを備えている。
【００８９】
本体２６ａが加圧ローラ３１により押圧された際は、支持突起２６ｂが補強部材２３に当接して支持されることで、加圧ローラ３１により押し込まれることが防止される。
このニップ形成部材２６の加圧ローラ３１側の面は平面状に形成されている。なお、加圧ローラ３１の表面に沿うような凹形状としても良い。
【００９０】
図１９に示すように、補強部材２３は、支持部材６０の長手方向に沿った金属製の略角棒状で、高い剛性を有する本体２３ａと、ニップ形成部材２６の支持突起２６ｂに当接する受け突起２３ｂと、加熱手段２２ｈに対向する反射板２３ｒとを備えている。受け突起２３ｂは、ニップ形成部材２６の支持突起２６ｂに当接し、加圧ローラ３１により押圧されたニップ形成部材２６を背後から支持する。反射板２３ｒは、加熱手段２２ｈからの輻射熱を反射して、補強部材２３の本体２３ａに逃げてしまう熱量を低減している。補強部材２３は、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。
【００９１】
加熱手段２２ｈは、支持部材６０の長手方向に沿って内部に設けられる線状発熱体であり、本実施の形態ではハロゲンヒータとしている。加熱手段２２ｈは、加熱領域６３の内側に設置されている。このため、加熱領域６３は、加熱手段２２ｈからの熱が補強部材２３に遮られずに輻射される輻射領域となる。また、加熱領域６３の適宜位置には、定着ベルト２１の温度を検出する温度センサが設けられている。
【００９２】
図２３に示すように、フランジ部材５０Ｂは、支持部材６０の軸方向両端部の内径部に挿入され支持部材６０の端部近傍の形状を保持する円筒部５０ａと、定着ベルト２１の軸方向への移動を規制するフランジ面を有する鍔部５０ｃと、当該定着装置２０の側板４２に固設されるフランジ部５０ｂと、からなり、ニップ形成部材２６、外保持部材７０、補強部材２３、加熱手段２２ｈをそれぞれ保持して固定している。
【００９３】
なお、支持部材６０は、前述のように、加熱領域６３において定着ベルト２１と密着して定着ベルト２１を効率的に加熱し、分離領域６４において記録媒体Ｐの分離性を確保する等、所定の機能を得るために所定の断面形状としているが、支持部材６０は薄肉の金属パイプであるため、加工上の形状のばらつきがあったり、定着ベルト２１の摺動を受けて変形したりして所期の機能を損なう傾向にある。そこで、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が支持部材６０の端部近傍の形状を前述したような形状となるように保持し、所期の機能が安定して得られるようにしている（詳細は後述）。そのため、円筒部５０ａの外周面と支持部材６０の端部の内周面とのクリアランスは、０．１５ｍｍ以下となっている。
【００９４】
加圧ローラ３１は、外径が３０ｍｍのローラであって、金属製のパイプ状の中心軸３２と、その周囲に設けられた耐熱性のシリコーンゴムからなる弾性層３３と、表面に形成されたＰＦＡ製の離型層３４とを備えている。弾性層３３は、厚さ２〜４ｍｍとなっている。離型層３４は、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを被覆して形成されている。また、中心軸３２には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。
【００９５】
また、加圧ローラ３１は、図示しない加圧機構によりニップ形成部材２６に向けて定着ベルト２１を介して押し当てられている。加圧ローラ３１が定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に押圧されることにより、ニップ部Ｎが形成される。加圧ローラ３１は、定着ベルト２１を押圧した状態で図示しない駆動機構により回転される（図１９中、矢印方向）。この回転に伴って、定着ベルト２１が回転するとともに、ニップ部Ｎで記録媒体Ｐが加圧されつつ搬送される。
【００９６】
次に、作用について説明する。
ユーザが操作パネルあるいはコンピュータなどを操作して印刷要求を出す。この印刷要求により画像形成装置が出力信号を受けると、駆動機構によって加圧ローラ３１が回転され、定着ベルト２１も連れ回りする。
【００９７】
ここで、加熱領域６３の円弧中心６３ａはニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線に対して記録媒体搬送方向上流側に位置するので、定着ベルト２１は記録媒体搬送方向下流側、すなわち加熱領域６３と反対側に引っ張られることから、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まるとともに、定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなる。また、加熱領域６３は断面形状として定着ベルト２１の半径１５ｍｍと略同一の半径１４．５ｍｍの円弧形状であるので、加熱領域６３では定着ベルト２１に変形力が殆ど作用することなく支持部材６０に密着するようになり、支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まる。さらに、加熱領域６３と分離領域６４との間の最大外径１８の３０．８６ｍｍが定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きいので、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるようになり、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まるとともに、定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなる。これらの理由から、加熱領域６３において定着ベルト２１が支持部材６０に密着して摺動するようになる。
【００９８】
一方、加圧ローラ３１の回転と同期して、加熱手段２２ｈが通電されて発熱する。加熱手段２２ｈの熱は加熱領域６３に輻射されて、加熱領域６３が急激に加熱される。なお、加圧ローラ３１の回転と加熱手段２２ｈによる加熱は必ずしも同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けても良い。そして、温度センサにより定着ベルト２１の温度が検出され、ニップ部Ｎが定着に必要な温度まで昇温された後、温度を保持したまま記録媒体Ｐの通紙が開始される。ニップ部Ｎを通過した記録媒体Ｐでは、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔがニップ部Ｎの圧力と熱により定着される。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置によれば、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性がより高まるとともに定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなるので、支持部材６０から定着ベルト２１への熱伝導率が高くなって、支持部材６０が過熱することを抑制して、塗膜６０ａ、２１ｃの劣化を防止できるようになる。また、支持部材６０と定着ベルト２１との密着性がより高まることにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、省エネ性を向上することができる。
【０１００】
そして、本実施の形態によれば、分離領域６４は断面形状として加熱領域６３の半径よりも小さい半径の円弧形状であるので、定着ベルト２１が記録媒体Ｐから急激に引き離される。よって、ニップ部Ｎを通過した後の記録媒体Ｐでの定着ベルト２１からの分離性を向上することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態によれば、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．５〜０．９ｍｍであるようにしている。ここで、周長差が０．９ｍｍを超える場合は、定着ベルト２１は支持部材６０に対して緩く巻かれるので、定着ベルト２１が浮き上がって支持部材６０の一部に過熱部分が生じて塗膜の耐久性が劣化しやすくなる。また、周長差が０．５ｍｍ未満の場合は、定着ベルト２１は支持部材６０に対してきつく巻かれるので、定着ベルト２１と支持部材６０との摩擦力が大きくなって定着ベルト２１が回転し難くなり、加圧ローラ３１および記録媒体Ｐが定着ベルト２１に対してスリップしやすくなる。このため、本実施の形態のように周長差Ｌ２−Ｌ１が０．５〜０．９ｍｍであると、定着ベルト２１が支持部材６０から浮き上がることが無く支持部材６０の過熱を防止できるとともに、定着ベルト２１の支持部材６０への巻き付きがきつすぎずに記録媒体Ｐのスリップを抑制できるようになる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるので、定着ベルト２１の停止時であっても加熱領域６３において支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まる。これにより、停止していた定着装置２０を起動して定着ベルト２１を静止加熱する際に、支持部材６０を過熱することなく定着ベルト２１を効率的に加熱できるようになる。
【０１０３】
また、本実施の形態によれば、加熱領域６３とニップ形成部材２６の間に、断面形状として加熱領域６３の円弧中心６３ａからの距離が加熱領域６３の半径１４．５ｍｍより小さい導入領域６２が設けられているので、導入領域６２において定着ベルト２１が支持部材６０の外周面から浮き上がってしまうのを抑制することができ、支持部材６０が過熱することを防止できるようになる。
【０１０４】
そして、本実施の形態によれば、中間領域６６は、断面形状として加熱領域６３と同一半径および同一中心６３ａの円弧形状であるので、加熱領域６３と中間領域６６とを同じ曲率で形成することができる。したがって、支持部材６０の加工を容易にすることができ、製造コストを低減することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態によれば、中間領域６６と分離領域６４との間に、平坦な逃げ領域６５が設けられているので、逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触となり、これらの間の摩擦抵抗が減少して定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの間の摩擦抵抗より更に小さくなり、定着ベルト２１に対する記録媒体Ｐのスリップを抑制することができる。また、支持部材６０を形成するための材料を短くすることができるので、材料コストを低減することができる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態によれば、定着ベルト２１の内面と支持部材６０の外面とがいずれも塗膜２１ｃ、６０ａでコートされているとともに、これらの間にグリスが塗布されているので、支持部材６０と定着ベルト２１との間の摺動部分の摩擦抵抗が低減して定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの間の摩擦抵抗より小さくなるので、定着ベルト２１に対する記録媒体Ｐのスリップを抑制することができる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態に係る画像形成装置においては、本発明における定着装置２０の加熱手段２２ｈをハロゲンヒータなどの線状発熱体としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１９に想像線で示すように、加熱手段２２ｈに代えて支持部材６０の長手方向に沿って内周面に接して設けられる面状発熱体２２を設けてもよい。
【０１０８】
面状発熱体２２を適用するとともに線状発熱体を省略することで、加熱領域６３は面状発熱体２２からの熱が伝導される接触領域となる。これによれば、面状発熱体２２は支持部材６０を効率よく加熱することができるので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、省エネ性を向上させることができる。
【０１０９】
あるいは、加熱手段２２ｈは、支持部材６０の外部または内部に設けられて支持部材６０に対して誘導加熱を行う誘導コイルであるようにしてもよい。この場合、加熱領域６３は、加熱手段２２ｈに対向して誘導加熱される対向領域となる。これによれば、誘導加熱では支持部材６０以外は直接加熱されないので、線状発熱体のように支持部材６０以外に例えば補強部材２３まで加熱されることはなく、支持部材６０を効率的に加熱することができる。
【０１１０】
ところで、前述のように、フランジ部材５０Ｂは、支持部材６０の軸方向両端部の内径部に挿入され固定されるとともに、ニップ形成部材２６、外保持部材７０、補強部材２３、加熱手段２２ｈをそれぞれ保持し、さらに支持部材６０の外周上に定着ベルト２１が回転可能に装着されている。これらの部材を組み立てたものは、これらの部材を保持したまま、定着装置２０の側板４２に着脱可能であり、定着ベルトユニットと称する。
【０１１１】
ここで、支持部材６０は、前述のように、加熱領域６３において定着ベルト２１と密着して定着ベルト２１を効率的に加熱し、分離領域６４において記録媒体Ｐの分離性を確保する等、所定の機能を得るために所定の断面形状としているが、支持部材６０は薄肉の金属板（例えば、厚さ０．１ｍｍのステンレス材）をプレス加工して製作しているため、外形寸法を高精度に維持することが困難であった。また、支持部材６０の寸法精度がばらつくことで性能にもバラツキが生じていた。特に、図２２における最大外径１８の寸法３０．８６ｍｍがある一定以上小さくなると、ニップ部下流側で定着ベルト２１と支持部材６０が非接触状態となって定着ベルト２１の挙動が不安定となり、記録媒体Ｐの分離性悪化や定着ベルト２１の局部的な浮きが発生しやすい状態となっていた。
また、定着ベルト２１が回転するとその回転につられて摺動を受ける支持部材６０の位置が暴れる傾向にあった。
【０１１２】
そこで、支持部材６０の軸方向両端部を支持するフランジ部材５０Ｂにより、支持部材６０の形状や定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動、引いては定着ベルト２１の形状を安定させるべく、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａを中心とした形状について工夫を施している。
【０１１３】
図２７は、本発明の定着装置２０に用いられるフランジ部材５０Ｂの構成を示す斜視図である。なお、溝５０ｍ及びスリップリング５１は省略している。
フランジ部材５０Ｂは、図２７に示すように、支持部材６０の軸方向端部の内径部に挿入され支持部材６０の端部近傍の形状を保持する円筒部５０ａと、定着装置２０の側板４２に固設されるフランジ部５０ｂと、組み付け時の支持部材６０の軸方向端部の突き当ての基準面となるとともに装置運転時の定着ベルト２１の寄りを規制するフランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃと、からなる。
【０１１４】
円筒部５０ａは、その円周上の一部に、ニップ形成部材２６及び支持部材６０のニップ凹部６１を収納するための切欠き部５０ａ１を有している。また、ニップ形成部材２６と、ニップ凹部６１の形状を維持する外保持部材７０の取付部７０ａは、フランジ部５０ｂで保持される。
【０１１５】
また、円筒部５０ａは、その外周上であって少なくとも切欠き部５０ａ１のニップ部入口側に隣接する領域Ａに支持部材６０の軸方向端部近傍を所望の断面形状で保持する形状保持面５０ａ２を有している。この領域Ａは、支持部材６０において加熱領域６３に対応する領域（後述の加熱対応領域６３’）である。したがって、形状保持面５０ａ２は、支持部材６０の軸方向端部近傍における加熱領域６３を前述したような所定の形状に高精度に保持するための外周面である。
また、円筒部５０ａの軸方向先端部には、支持部材６０の軸方向端部の内径部への挿入がより容易になるように面取りが施されている。
【０１１６】
また、円筒部５０ａは、その円周上の一部に該円筒部５０ａの軸方向に延設され、円筒部５０ａの外周面側に軸方向先端に向かうにつれて円筒中心側に傾斜する傾斜面からなる案内部５０ｄを有する。この案内部５０ｄにより、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａを支持部材６０の軸方向端部の内径部へ容易に挿入することが可能になる。
【０１１７】
この案内部５０ｄは、円筒部５０ａの円周上において形状保持面５０ａ２以外の領域Ｂに設けられることが好ましい。すなわち、領域Ｂは、支持部材６０において少なくとも逃げ領域６５に対応する領域であり、分離領域６４及び中間領域６６のそれぞれ一部領域まで含めてもよい。これにより、案内部５０ｄは、円筒部５０ａの円周上において、ニップ部の定着ベルト２１回転方向下流側に設けられ、図１９において、補強部材２３を挟んで加熱手段２２ｈとは反対側の領域に設けられるものとなる。
【０１１８】
ここで、本構成例では、前述のように、定着ベルト２１の内周側に加熱手段２２ｈにより加熱される状態で配置され、外周面が定着ベルト２１の内周面と摺接して該定着ベルト２１を加熱するとともに定着ベルト２１の回転を支持する略円筒状の支持部材６０を備えており、この構成において、フランジ部材５０Ｂは、円筒部５０ａを支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入してその外周面で支持部材６０の軸方向端部近傍の形状を保持している。
【０１１９】
このとき、円筒部５０ａの外周形状（外周面の断面形状）は、少なくとも定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域が支持部材６０の加熱領域６３における円筒内周部分と略同一形状とされていることが好ましく、支持部材６０を前述したような理想的な形状及び寸法（図２２）に保持するように、該支持部材６０の内周側の形状及び寸法と略同一とされていることが好適である。
【０１２０】
すなわち、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域（領域Ａ，加熱対応領域６３’）が定着ベルト２１の半径に対応した所定半径の円弧形状（本構成例では支持部材６０の内周部の半径と略同一半径の円弧形状）であるとともに、該円弧の中心がニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に位置していることを特徴とするものである。
【０１２１】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して、ニップ部入口領域（加熱対応領域６３’）の方がニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも円筒直径外側方向に張り出していることが好ましい。
【０１２２】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、前記ニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも定着ベルト２１の回転方向下流側に平坦な逃げ対応領域６５’を備えることが好ましい。
【０１２３】
図２８は、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周形状に関する具体的構成を示す正面図である。
円筒部５０ａは、図２８に示すように、ニップ凹部６１に対応しニップ形成部材２６を収容する切欠き部５０ａ１と、切欠き部５０ａ１の定着ベルト２１の回転方向上流側に連続して設けられる導入対応領域６２’と、この導入対応領域６２’に連続して設けられる加熱対応領域６３’と、切欠き部５０ａ１の定着ベルト２１の回転方向下流側に形成される分離対応領域６４’と、この分離対応領域６４’に連続して設けられる平坦な逃げ対応領域６５’と、この逃げ対応領域６５’の回転方向下流側に連続して形成されるとともに加熱対応領域６３’に連続する中間対応領域６６’とを備えている。
【０１２４】
加熱対応領域６３’は、切欠き部５０ａ１の回転方向上流側から連続する半径Ｒ１の断面円弧形状であって、支持部材６０が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応している。また、加熱対応領域６３’の円弧中心６３ａ’は、切欠き部５０ａ１の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃ’（すなわち、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃ）に対して記録媒体搬送方向上流側に距離ｄ１だけ離隔するようにしている。これにより、加熱対応領域６３’は、支持部材６０の軸方向端部近傍において、加熱領域６３を適正に支持するようになる。
なお、半径Ｒ１は、例えば１４．３ｍｍであり、距離ｄ１は、例えば２．７ｍｍである。
【０１２５】
導入対応領域６２’は、断面形状として円弧中心６３ａ’からの距離が半径Ｒ１より小さくなるようにして形成されている。すなわち、導入対応領域６２’は曲率の小さい平坦な形状であって、支持部材６０の軸方向端部近傍において、導入領域６２を支持する。
【０１２６】
分離対応領域６４’は、断面形状として加熱対応領域６３’の半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧形状であり、支持部材６０の分離領域６４を支持する。またこのとき、分離対応領域６４’は、支持部材６０のニップ部出口部分を変形させずに、該ニップ部出口部分が加圧ローラ３１に接触しないように支持する。また、分離対応領域６４’の円弧中心６４ａ’は、加熱対応領域６３’の円弧中心６３ａ’に対して記録媒体搬送方向下流側に距離ｄ２かつ切欠き部５０ａ１（ニップ部Ｎ）側に距離ｄ３だけ離隔するようにしている。これにより、加熱対応領域６３’と分離対応領域６４’との各円弧中心６３ａ’、６４ａ’を結ぶ最大外径１８’が円筒部５０ａの最大外径となるとともに、この最大外径１８’は外径Ｄ１８’となって、支持部材６０をその最大外径１８が定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きくなるように支持する。さらに、支持部材６０の軸方向端部近傍において、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．７ｍｍとなるように、円筒部５０ａが支持部材６０を支持する。
なお、半径Ｒ２は、例えば１２．８ｍｍであり、距離ｄ２、ｄ３は、例えばそれぞれ２．７ｍｍ、２ｍｍであり、外径Ｄ１８’は３０．４６ｍｍである。
【０１２７】
中間対応領域６６’は、断面形状として加熱対応領域６３’と同一半径および同一中心６３ａ’の円弧形状となっている。
【０１２８】
逃げ対応領域６５’は、分離対応領域６４’の円弧中心６４ａ’から記録媒体搬送方向下流側に距離ｄ４だけ離れた平面で、中間対応領域６６’と分離対応領域６４’との間に形成されている。これにより、支持部材６０の軸方向端部近傍の逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触になるように、逃げ対応領域６５’が支持部材６０を支持する。
なお、距離ｄ４は、例えば１１．３ｍｍである。
【０１２９】
以上のように、本発明の定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が所定の形状を有することにより、図２９に示すように、支持部材６０を介して定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を適正な形状に保持するので、記録媒体、特に広幅の記録媒体の分離性を向上させることができる。また、フランジ部５０ｂが支持部材６０の断面形状の保持精度を損なうこともなく、支持部材６０の形状や定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動を安定させることができる。
【０１３０】
詳しくは、フランジ部材５０Ｂは支持部材６０の軸方向両端部に装着されその両端部の断面形状を安定化させる部品であるため、その中央部の形状安定化させる効果はないが、端部だけでも支持部材６０の形状を理想形状として維持することでつぎのような３つの効果が期待できる。
【０１３１】
（効果１）軸方向両端部近くを通過する幅広の記録媒体Ｐの分離性向上。
支持部材６０の最大外径１８の寸法（３０．８６ｍｍ）がある範囲を超えて小となると、定着ベルト２１が張架しなくなり、ニップ部下流側で定着ベルト２１がたるんで定着ベルト２１の曲率が大きくなり記録媒体Ｐが分離しにくくなることから、定着ベルト２１の張架が維持されるように支持部材６０の形状を理想形状に維持することが望ましい。ここで、記録媒体Ｐの幅方向の両端には画像形成領域外としてトナーを付着させない領域であって定着ベルト２１から分離し易い領域が存在することから、少なくともフランジ部材５０Ｂにより支持部材６０の軸方向両端部近傍の形状を理想形状に維持することにより、記録媒体Ｐの幅方向両端部をより分離しやすくすることで分離性を向上させることが可能である。またこれは支持部材６０の軸方向両端部近傍をその幅方向の端部が通過する幅広の記録媒体Ｐの場合により有効である。
【０１３２】
（効果２）定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動規制。
定着ベルト２１はニップ部Ｎの位置で加圧ローラ３１により駆動されるため、ニップ部Ｎより上流側で定着ベルト２１は張り側、下流側では緩み側となる。このとき、張り側では支持部材６０は摺動する定着ベルト２１から常時圧力がかかるため、その形状及び位置が安定しないようになる。
本発明では、支持部材６０の定着ベルト張り側（ニップ部上流側）の形状と位置をフランジ部材５０Ｂで保持することにより安定化させることができる。
【０１３３】
（効果３）支持部材６０の軸方向端部における定着ベルト２１浮き規制。
定着ベルト２１の浮きの現象は、軸方向中央部より両端部で発生しやすいことが確認されている。これは、支持部材６０は薄板金属でできているため、支持部材６０全体の温度が均一になるにはある程度の時間を要するためである。すなわち、支持部材６０全体の温度が均一になるまでの間、支持部材６０には軸方向において熱膨張差が生じるが、支持部材６０は軸方向端部でフランジ部材５０Ｂにより位置規制されているため、中央部が最も大きく外側に膨らむ方向で反るという現象が発生する。この反りは最も膨張量が大きい加熱領域６３側の軸方向中央部に発生するので、その領域では定着ベルト２１と密着するようになる。一方、フランジ部材５０Ｂで規制された軸方向端部は反りが発生しないため中央部で膨らんだ支持部材６０に押された定着ベルト２１が端部では浮きやすくなる。
本発明では、軸方向端部側の支持部材６０の形状をフランジ部材５０Ｂで保持して安定化させることにより、このような定着ベルト２１の浮きを規制することができる。
【０１３４】
図３０に、構成例３におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。なお、ここで示す構成は、図２３〜図２９におけるフランジ部材５０Ｂに適用される。
図３０に示す定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂが構成例１で示したフランジ部材５０Ａと同様の考え方に基づき設計されている。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する加熱手段２２ｈと、定着ベルト２１の内周側に設けられるとともに定着ベルト２１を回転可能に支持する略円筒状の支持部材６０と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、フランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃ及びフランジ面５０ｆに立設され支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を支持部材６０を介して間接的に回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ｂと、を備え、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図３０（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図３０（ｂ））。
【０１３５】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは非真円形の軌跡）における最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【０１３６】
なお、この場合の定着ベルトユニットの組み立ては、つぎのように行う（図２５及び図３０参照。）。
（Ｓ２１） まず外保持部材７０及び内保持部材７１が装着された支持部材６０の軸方向の一方の端部（図２５において右側端部）の内径部にフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａをスリップリング５１が支持部材６０の端部に当接するまで挿入する。
（Ｓ２２） ついで、支持部材６０の外周上に定着ベルト２１を装着するとともに、支持部材６０のニップ凹部６１にニップ形成部材２６をその端部がフランジ部５０ｂの所定位置に当接するまで挿入し、支持部材６０の内径部に補強部材２３、加熱手段２２ｈもそれぞれの端部がフランジ部５０ｂの所定位置に当接するまで挿入する（図３０（ａ））。
（Ｓ２３） 最後に、支持部材６０の軸方向の他方の端部（図２５において左側）の内径部にもう１つのフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａをスリップリング５１が支持部材６０の端部に当接するまで挿入して、定着ベルトユニットを完成する。
【０１３７】
なお、フランジ部材５０Ｂは、このように定着装置２０で用いられるために、図２６に示すように、お互いが同寸法で鏡像の関係となる形状（左右対称形状）となっている。
【０１３８】
その後、定着ベルトユニットの両端のフランジ部材５０Ｂにおけるそれぞれのフランジ部５０ｂを一対の側板４２それぞれの所定位置に固定することにより、定着ベルトユニットを組み付けて作業を完了する。
【０１３９】
本構成例においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外寸、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡の最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【０１４０】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面及び支持部材６０の外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【０１４１】
（構成例４）
つぎに、本発明に係る定着装置の構成例４について説明する。
図３１は、本発明に係る定着装置の構成例４を示す断面図である。
図３１に示すように、本構成例は、構成例３（図１９）と比べると、支持部材６０を用いず、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａが直接定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入され、該定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を支持する点で異なり、それ以外は構成例３と同じである。なお、定着ベルト２１は、その内径部に配置された加熱手段２２ｈにより直接加熱される。
【０１４２】
ここで、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａは、支持部材６０を介さずに直接定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を支持して、定着ベルト２１の少なくとも軸方向両端部近傍を構成例３の場合と同様に、適正な形状に保持している。
【０１４３】
このとき、円筒部５０ａの外周形状（外周面の断面形状）は、少なくとも定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域が構成例３における支持部材６０の加熱領域６３における円筒内周部分と略同一形状とされていることが好ましく、定着ベルト２１を理想的な形状及び寸法（図２２）に保持するように、構成例３の支持部材６０の内周側の形状及び寸法と略同一とされていることが好適である。
【０１４４】
すなわち、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域（領域Ａ，加熱対応領域６３’）が定着ベルト２１の半径に対応した所定半径の円弧形状（本構成例では定着ベルト２１の内周部の半径と略同一半径の円弧形状）であるとともに、該円弧の中心がニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に位置していることを特徴とするものである。
【０１４５】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して、ニップ部入口領域（加熱対応領域６３’）の方がニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも円筒直径外側方向に張り出していることが好ましい。
【０１４６】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、前記ニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも定着ベルト２１の回転方向下流側に平坦な逃げ対応領域６５’を備えることが好ましい。
【０１４７】
したがって、本構成例におけるフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａは、図２８に示す形状であることが好適であり、その各寸法はつぎのように設定するとよい。
・半径Ｒ１；１４．５ｍｍ
・半径Ｒ２；１３ｍｍ
・距離ｄ１；３．４ｍｍ
・距離ｄ２；２．７ｍｍ
・距離ｄ３；２ｍｍ
・距離ｄ４；１１．５ｍｍ
・外径Ｄ１８’；３０．８６ｍｍ
【０１４８】
以上のように、本発明の定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が所定の形状を有することにより、定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を適正な形状に直接保持するので、記録媒体、特に広幅の記録媒体の分離性を向上させることができる。
なお、本構成例では支持部材６０を用いないので、構成例３で述べた３つの効果（効果１〜３）のうち、効果１のみが得られる。
【０１４９】
また、本構成例の定着装置２０は、記録媒体Ｐの最大通紙サイズがＡ３縦サイズである定着装置（広幅機）においても本発明の効果が得られるが、最大通紙サイズがＡ４縦サイズなど比較的狭幅の定着装置においてはフランジ部材５０Ｂの定着ベルト２１の形状保持効果が軸方向中央部にまで及ぶのでなおよい。
【０１５０】
図３２に、構成例４におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。
本発明の定着装置２０は、図３２に示すように、図３０の構成と比較すると、前述の通り、支持部材６０が省略されており、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａが定着ベルト２１を直接支持している点が異なり、それ以外は図３０の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する加熱手段２２ｈと、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、フランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃ及びフランジ面５０ｆに立設され支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ｂと、を備え、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図３２（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図３２（ｂ））。
【０１５１】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは非真円形の軌跡）における最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【０１５２】
本構成例においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外寸、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡の最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【０１５３】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【０１５４】
つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図３３は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す全体構成図である。
図３３に示すように、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が着脱自在（交換自在）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。
【０１５５】
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（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、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上に各色の画像が形成されることになる。
【０１５６】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図３３中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。）。
【０１５７】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置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上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【０１５８】
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、不図示の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。
【０１５９】
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上に重ねて転写する。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３３中の矢印方向に無端移動される。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体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。
【０１６２】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体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等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体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３３中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体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。
【０１６３】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体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、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【０１６４】
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記録媒体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記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体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被転写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。
【０１６５】
以上説明したように、本発明の画像形成装置において、前述した定着装置２０を備えているので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、記録媒体Ｐのサイズが変わっても消費エネルギーを抑えつつ適切な画像形成が可能であり、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。また、長時間安定した運転が可能となる。
【０１６６】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１６７】
１ 画像形成装置本体
３ 露光部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 作像部
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 感光体ドラム
１２ 給紙部
１８ 加熱領域と分離領域との間の最大外径
１８’ 加熱対応領域と分離対応領域の最大外径（Ｄ１８’）
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２１ａ 基材
２１ｂ 離型層
２１ｃ 塗膜
２２ 面状発熱体
２２ａ 基層
２２ｂ 抵抗発熱層
２２ｃ 電極層
２２ｄ 絶縁層
２２ｅ，２２ｅ１，２２ｅ２ 電極端子
２２ｆ 固定端子
２２ｈ 加熱手段
２２Ｌ 給電線
２２ｓ 発熱シート
２３ 補強部材
２３ａ 本体
２３ｂ 受け突起
２３ｒ 反射板
２４ 端子台ステイ
２５ 発熱体支持部材
２６ ニップ形成部材
２６ａ 本体
２６ｂ 支持突起
２６ｃ，２６ｃ’ 中心線
２７ 回転支持部材
２７ａ 開口部
２８ コア保持部材
２９ 断熱支持部材
３０，５０Ａ，５０Ｂ フランジ部材
３０ａ，５０ａ 円筒部
３０ｂ，５０ｂ フランジ部
３１ 加圧ローラ
３２ 中心軸
３３ 弾性層
３４ 離型層
４２ 側板
５０ａ１ 切欠き部
５０ａ２ 形状保持面
５０ｃ 鍔部
５０ｄ 案内部
５０ｆ，５０ｆ’ フランジ面
５０ｍ 溝
５１，５１’ スリップリング
５１ｊ 回転軸
５１ｓ スリット
５２ スペース
６０ 支持部材
６０ａ 塗膜
６１ ニップ凹部
６２ 導入領域
６２’ 導入対応領域
６３ 加熱領域
６３’ 加熱対応領域
６３ａ 加熱領域の円弧中心
６３ａ’ 加熱対応領域の円弧中心
６４ 分離領域
６４’ 分離対応領域
６４ａ 分離領域の円弧中心
６４ａ’ 分離対応領域の円弧中心
６５ 逃げ領域
６５’ 逃げ対応領域
６６ 中間領域
６６’ 中間対応領域
６７ 側壁
６８ 底壁
６９ 開口
７０ 外保持部材
７０ａ 取付部
７１ 内保持部材
７５ 帯電部
７６ 現像部
７７ クリーニング部
７８ 中間転写ベルト
７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ 第１転写バイアスローラ
８０ 中間転写クリーニング部
８２ ２次転写バックアップローラ
８３ クリーニングバックアップローラ
８４ テンションローラ
８５ 中間転写ユニット
９７ 給紙ローラ
９８ レジストローラ対
９９ 排紙ローラ対
１００ スタック部
１０１ ボトル収容部
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ トナーボトル
Ｌ レーザ光
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー
５０１ 別部材
５０２ 小径円筒部
Ａ，Ｂ 領域
Ｎ ニップ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６８】
【特許文献１】特許第３８１４５４２号公報
【特許文献２】特許第４０３５４２６号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献４】特開２０１０−０９６７８２号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３３８３９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱と圧力により記録媒体にトナーを定着させる定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したＦＡＸ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置として、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像をトナーなどの現像剤によって現像して顕在化し、このトナー像を転写装置により転写紙（記録媒体）に転写する電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、トナー像が転写された転写紙に対して熱及び圧力を加えることにより、転写紙上のトナー像が定着される。
【０００３】
従来、前記定着を行う定着装置として、可撓性を有する無端状の定着部材と、その定着部材の外周面に対して加圧する回転体からなる加圧部材と、定着部材を介して加圧部材からの加圧を受ける加圧受け部材と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような定着装置では、定着部材が軸方向端部においてフランジ部材で支持された構成であり、長時間の運転に伴いフランジ部材が磨耗してその磨耗粉が定着部材の内周部に入り込み、定着部材の駆動トルクが上昇する問題が発生した。
【０００５】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、低熱容量化及び小型化を図った構成においても長時間の安定した回転駆動が可能な定着装置及び該定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために提供する本発明は、回転可能な無端状ベルトの定着部材と、前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材と、前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段と、当該定着装置のフレームに固設されるフランジ部、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接または間接的に回転可能に保持する円筒部を有するフランジ部材と、を備え、前記フランジ部材における円筒部は、その外周面の円周方向に溝が形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝にその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリングを有しており、前記スリップリングの回転軸を中心として、次式（１）を満足することを特徴とする定着装置である。
前記スリップリングの内径＜前記フランジ部材の円筒部の最小外寸＜前記定着部材の走行軌跡における最大外寸＜前記スリップリングの外径 ・・・（１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スリップリングを用いるので定着部材の回転駆動に伴うフランジ部材の磨耗を防止でき、またフランジ部材の円筒部に溝を設け、式（１）の関係を満足することによりスリップリング配置部分と円筒部外周面と間に段差が形成され、スリップリングがフランジ面と摺動して磨耗粉が発生してもその段差が磨耗粉が定着部材側へいくことを防止するので、定着部材の駆動トルクの上昇を防止することができ、長時間安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る定着装置の構成例１を示す断面図である。
【図２】定着ベルトにおける軸方向、周方向を示す概略図である。
【図３】図１の定着装置における定着ベルトとフランジ部材と側板の配置関係を示す断面図である。
【図４】本発明で用いる発熱シートの構成を示す断面図である。
【図５】面状発熱体と発熱体支持部材を組み立てた例を示す斜視図である。
【図６】面状発熱体、発熱体支持部材、端子台ステイを組み立てた例を示す斜視図である。
【図７】図６の端子台ステイ上の面状発熱体の電極端子と給電線の接続状態を示す斜視図である。
【図８】図１の定着装置における定着ベルト側の内部機構部の構成を示す断面図である。
【図９】フランジ部材にスリップリングを設けた参考例の構成を示す概略図である。
【図１０】図１の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図１１】図１０の要部構成の変形例（１）を示す図である。
【図１２】図１０の要部構成の変形例（２）を示す図である。
【図１３】スリップリングの構成例を示す正面図である。
【図１４】図１０の要部構成の変形例（３）を示す図である。
【図１５】本発明に係る定着装置の構成例（２）を示す断面図である。
【図１６】図１５の定着装置で用いる回転支持部材の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１５の定着装置における定着ベルト側の内部機構部の構成を示す概略図である。
【図１８】図１５の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図１９】本発明に係る定着装置の構成例（３）を示す断面図である。
【図２０】図１９の定着装置の支持部材、外保持部材および内保持部材を分解した状態を示す中央縦断面図である。
【図２１】図１９の定着装置の支持部材を示す斜視図である。
【図２２】図１９の定着装置の支持部材の寸法を示す概略の正面図である。
【図２３】図１９の定着装置のフランジ部材を示す斜視図である。
【図２４】図１９の定着装置の支持部材とフランジ部材と側板とを示す断面図である。
【図２５】図１９の定着装置における支持部材へのフランジ部材の挿入の様子を示す斜視図である。
【図２６】図１９の定着装置に用いる一対のフランジ部材の外観形状を示す斜視図である。
【図２７】図１９の定着装置に用いるフランジ部材の詳細構成を示す斜視図である。
【図２８】図２７のフランジ部材における円筒部の形状及び寸法を示す正面図である。
【図２９】図２７のフランジ部材に支持部材等を組み付けた状態を示す正面図である。
【図３０】図１９の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図３１】本発明に係る定着装置の構成例（４）を示す断面図である。
【図３２】図３１の定着装置の要部構成を示す概略図である。
【図３３】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態について説明する。
（構成例１）
図１は、本発明に係る定着装置の構成例１を示す断面図である。
図１に示すように、定着装置２０は、回転する無端状ベルトからなる定着部材（定着ベルト２１（定着回転体ともいう））と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材（加圧ローラ３１（加圧回転体ともいう））と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成するニップ形成部材（ニップ形成部材２６）と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱する面状発熱体（面状発熱体２２）と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材（発熱体支持部材２５）と、を備える。このとき、面状発熱体２２の発熱面（後述する発熱シート２２ｓである。）は定着ベルト２１の内周面と当接し、直接加熱する。
【００１０】
ここで、定着ベルト２１は、軸方向が通紙される記録媒体Ｐの幅に対応する長さを有し、可撓性を有する円筒形状の無端状ベルトであり、例えば厚さが３０〜５０μｍの金属材料等からなる基材上に少なくとも離型層を形成したものであって、外径が３０ｍｍになっている。なお以降、図２（ａ）に示すように、定着ベルト２１のパイプ長手方向を軸方向と、図２（ｂ）に示すように、定着ベルト２１のパイプ円周方向を周方向と称する。
【００１１】
定着ベルト２１の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等の伝熱性のよい金属材料を用いることができる。あるいは、耐熱性の樹脂を用いてもよい。
【００１２】
定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは例えば５μｍ〜５０μｍになっている。離型層は、記録媒体Ｐ上のトナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着ベルト２１表面のトナー離型性を高めるためのものである。
【００１３】
また、定着ベルト２１は、図３に示すように、その軸方向両端部が定着装置２０の側板４２の所定位置に固定されたフランジ部材３０により回転可能に支持されている。詳しくは、フランジ部材３０は、定着ベルト２１の軸方向端部に当接するフランジ面を有するフランジ部３０ｂと、フランジ部３０ｂのフランジ面に立設された円筒部３０ａと、を有しており、フランジ部３０ｂが定着装置２０の側板４２に固設され、円筒部３０ａが定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入されている。円筒部３０ａの外形（断面形状）は、ニップ形成部材２６に対応する箇所を除き、略円形の形状を有しており、その外径は定着ベルト２１の内径と同じかわずかに小さくなっている。これにより、定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入された円筒部３０ａは、定着ベルト２１を回転可能な状態で略円形状に保持する。したがって、円筒部３０ａの円の中心が定着ベルト２１の回転中心Ｏとなる（図１）。
【００１４】
加圧ローラ３１は、アルミニウム、銅等の金属材料からなる芯金上に、シリコーンゴム（ソリッドゴム）等の耐熱性弾性層、離型層が順次形成されたものであって、外径が３０ｍｍになっている。弾性層は、肉厚が２ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。また、芯金内には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。また、加圧ローラ３１は、加圧手段（不図示）により定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に圧接され、その圧接部が定着ベルト２１側が凹んだニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。
【００１５】
また、加圧ローラ３１は、定着ベルト２１に圧接した状態で不図示の駆動機構により回転駆動され（図１において時計回り方向に回転）、この加圧ローラ３１の回転に伴って定着ベルト２１が回転することになる（図１において反時計回り方向に回転）。
【００１６】
ニップ形成部材２６は、定着ベルト２１の軸方向に長さを有し、少なくとも定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接する部分が耐熱性を有する樹脂材料、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリアミドイミド（ＰＡＩ）などからなるものであり、コア保持部材２８により定着ベルト２１の内周側の所定位置に保持された状態で固定されている。また、当接部分２６の定着ベルト２１の内周面と接する部分はテフロン（登録商標）シートなどの摺動性及び耐磨耗性の優れた材料からなるものとするとよい。
【００１７】
コア保持部材２８は、金属などの板材が板金加工されてなり、定着ベルト２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＨ型形状の剛性部材であり、定着ベルト２１の内周側の略中心部分に配置されるものである。
【００１８】
またコア保持部材２８は、定着ベルト２１の内周側に配置される種々の部材を所定位置に保持するものであり、例えばコア保持部材２８のＨ型の一方（加圧ローラ３１に対向する側）のくぼんだ部分にニップ形成部材２６を収納保持し、ニップ形成部材２６が加圧ローラ３１により加圧されても大きく変形しないようにニップ部とは反対面側から支持している。また、コア保持部材２８は、ニップ形成部材２６を該コア保持部材２８から加圧ローラ３１側に少し突出するように保持しており、ニップ部でコア保持部材２８（構成例２の場合には回転支持部材２７）が定着ベルト２１に接触しないように配置されている。
【００１９】
また、コア保持部材２８のＨ型の他方（加圧ローラ３１側とは反対側）のくぼんだ部分に、定着ベルト２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＴ字型形状の端子台ステイ２４及び端子台ステイ２４上に延設され外部からの電力を供給する給電線２２Ｌを収納保持している。さらに、コア保持部材２８のＨ型の外面に発熱体支持部材２５を保持している。図１では、定着ベルト２１の下方半周分（ニップ部の入側半周分）の領域で発熱体支持部材２５を保持している。その際、組み立て性を勘案して発熱体支持部材２５とコア保持部材２８を接着してもよい。あるいは発熱体支持部材２５側からコア保持部材２８側への伝熱を防止するために、両者を非接着としてもよい。
【００２０】
発熱体支持部材２５は、面状発熱体２２の発熱面を定着ベルト２１の内周面と当接させて配置するために該面状発熱体２２を支持するものである。そのため、発熱体支持部材２５は、断面形状を円形とした定着ベルト２１の内周面に沿った所定の円弧の長さの外周面を有している。
【００２１】
また、発熱体支持部材２５における前記円弧の半径、すなわち定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５の外周面までの距離は、定着ベルト２１の内径Ｒとほぼ同じとなっている。これにより、発熱体支持部材２５が支持する面状発熱体２２の発熱面全面が定着ベルト２１の内周面と密着して効率的に定着ベルト２１を加熱するようになる。なお、発熱体支持部材２５における前記円弧の半径（定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５の外周面までの距離）は、例えば図１において、定着ベルト２１の回転中心Ｏから発熱体支持部材２５までの距離ａ（コア保持部材２８の部分）と、定着ベルト２１の半径方向への発熱体支持部材２５の肉厚ｔの合計である。
【００２２】
また、発熱体支持部材２５は、面状発熱体２２の発熱に耐えるだけの耐熱性と、回転走行する定着ベルト２１が近接する面状発熱体２２に接触した際に変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度と、面状発熱体２２の熱をコア保持部材２８側に伝えずに、定着ベルト２１側に伝えるようにする断熱性と、を有することが好ましく、例えばポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。なお、面状発熱体２２が定着ベルト２１の内周面と当接するとき、回転走行する定着ベルト２１が面状発熱体２２をニップ部側に引っ張る力が該面状発熱体２２に作用するため、発熱体支持部材２５は変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度が必要になるが、この場合にもポリイミド樹脂の発泡成形体が好適である。また、このポリイミド樹脂の発泡体の内部に補助的にソリッドの樹脂部材を設けて剛性を向上させるようにしてもよい。
【００２３】
面状発熱体２２の発熱面は、図４に示すように、絶縁性を有する基層２２ａ上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層２２ｂと、該抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する電極層２２ｃと、が形成され、定着ベルト２１の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シート２２ｓからなることが好ましい。また、基層２２ａ上には、抵抗発熱層２２ｂと隣接する別の給電系統の電極層２２ｃとの間や発熱シート２２ｓの縁部分と外部との間を絶縁する絶縁層２２ｄが設けられている。なお、面状発熱体２２は、発熱シート２２ｓの端部で電極層２２ｃに接続され、給電線２２Ｌから供給される電力を該電極層２２ｃに供給する電極端子２２ｅ（不図示、後述）を備える。
【００２４】
また、発熱シート２２ｓの厚さは０．１〜１ｍｍ程度であり、少なくとも発熱体支持部材２５の外周面に沿って巻きつけることができる程度の可撓性を有している。
【００２５】
ここで、基層２２ａは、ＰＥＴまたはポリイミド樹脂などのある程度の耐熱性を有する樹脂からなる薄膜の弾性体フィルムであり、このうちポリイミド樹脂からなるフィルム部材であることが好ましい。これにより、耐熱性と、絶縁性と、ある程度の柔軟性（可撓性）を備える。
【００２６】
抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子が均一に分散してなる導電性を有する薄膜であり、通電されると内部抵抗によりジュール熱として発熱する構成となっている。このような抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂の前駆体中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子を分散させた塗料を基層２２ａ上に塗布して成膜するとよい。
【００２７】
また、抵抗発熱層２２ｂは、基層２２ａ上にまずカーボン粒子や金属粒子からなる薄膜の導電層が形成され、ついでその導電層上にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂からなる絶縁性薄膜を積層して一体化したものであってもよい。
【００２８】
なお、抵抗発熱層２２ｂに使用するカーボン粒子は、通常のカーボンブラック粉末でもよいが、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルの少なくともいずれかからなるカーボンナノ粒子であってもよい。
【００２９】
また、金属粒子は、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉなどからなる粒子であり、その形状は粒状であってもよいし、フィラメント状であってもよい。
【００３０】
絶縁層２２ｄは、ポリイミド樹脂などの基層２２ａと同じ耐熱性樹脂からなる絶縁材料を塗布により形成するとよい。
【００３１】
電極層２２ｃは、導電性インクやＡｇなどの導電性ペーストなどを塗布して形成したものでもよいし、金属箔や金属網などを接着して形成したものであってもよい。
【００３２】
面状発熱体２２を構成する発熱シート２２ｓは、厚みの薄いシートであることから熱容量が小さく、急速な加熱が可能であり、その発熱量は抵抗発熱層２２ｂの体積抵抗率によって任意に設定できる。すなわち、抵抗発熱層２２ｂを構成する導電性粒子の構成材料、形状、大きさ、分散量などにより発熱量を調整することが可能であり、例えば単位面積当りの発熱量３５Ｗ／ｃｍ２で、総電力１２００Ｗ程度の出力が得られる面状発熱体２２の実現が可能である。この場合、発熱シート２２ｓは、例えば幅（軸方向）２０ｃｍ、長さ（周方向）２ｃｍ程度のサイズとなる。
【００３３】
また、面状発熱体としてステンレスなどの金属フィラメントからなるものを用いた場合、フィラメントの存在により面状発熱体の表面には凹凸が生じていることから、本発明のように定着ベルト２１の内周面と摺動させると、表面が容易に磨耗してしまうが、本発明で使用する発熱シート２２ｓは前述のように表面に凹凸がなく平坦であることから、定着ベルト２１の内周面との摺動に対して優れた耐久性を示す。またさらに、発熱シート２２ｓの抵抗発熱層２２ｂ表面にフッ素系樹脂をコーティングすると、定着ベルト２１の内周面との接触に対する耐久性がさらに向上するので好ましい。
【００３４】
なお、発熱シート２２ｓの定着ベルト２１内周面における配置領域としては、図１では、定着ベルト２１の内周面のニップ部とは反対側の位置からニップ部手前までにかけて配置された構成が示されているが、これに限定されるものではなく、例えば発熱シート２２ｓをニップ部の位置まで配置してもよいし、定着ベルト２１のニップ部を除く内周面全周に配置してもよい。
なお、本発明においては、定着ベルト２１の加熱源として面状発熱体２２に限られるものではなく、例えばハロゲンヒータなどの加熱手段を用いてもよい。
【００３５】
つぎに、定着装置２０における定着ベルト２１側の組み立ては例えば以下の手順で行う。
（Ｓ１１） まず、発熱体支持部材２５の外周面に沿って面状発熱体２２の発熱シート２２ｓを接着剤により貼り付ける（図５）。この際、接着剤は発熱体支持部材２５への熱の流出を防ぐために熱伝導率の低いものを用いることが望ましい。
【００３６】
なお、このとき発熱シート２２ｓにおける定着ベルト２１の周方向に対応する一方の端部に、前記電極層２２ｃに接続される複数の電極端子２２ｅ（電極端子２２ｅ１，２２ｅ２）の全てを設けておく。図５では、発熱シート２２ｓにおいて定着ベルト２１の周方向に対応する一方の端部（加圧ローラ３１（ニップ部）側とは反対側の端部）の辺（端辺）上であって、定着ベルト２１の軸方向に対応する両端それぞれに電極端子２２ｅ１，２２ｅ２が１つずつ設けられている。
【００３７】
（Ｓ１２） ついで、電極端子２２ｅ近傍の発熱シート２２ｓを発熱体支持部材２５の縁に沿って折り曲げて、電極端子２２ｅが円形の定着ベルト２１の中央側に向かうようにした上で、電極端子２２ｅ１，２２ｅ２それぞれを、端子台ステイ２４上で給電線２２Ｌと接続固定する（図６，図７）。電極端子２２ｅ１，２２ｅ２の端子台ステイ２４上での接続固定は、図７に示すようにネジ締結により行うとよい。また、発熱シート２２ｓの電極端子２２ｅが設けられる端辺の中央部から発熱シート２２ｓ固定用に延設された固定端子２２ｆが設けられており、この固定端子２２ｆも端子台ステイ２４にネジ締結して固定する。
【００３８】
（Ｓ１３） つぎに、コア保持部材２８をそのＨ型の一方のくぼんだ部分に端子台ステイ２４が収納されるように装着し、さらにＨ型の他方のくぼんだ部分にニップ形成部材２６を装着して定着ベルト２１側の内部機構部を完成する（図８）。
最後に、この内部機構部を定着ベルト２１の内周側に挿入して、図１のように配置して定着装置２０における定着ベルト２１側の組み立てを完了する。
【００３９】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
まず、画像形成装置が出力信号を受けると（例えばユーザの操作パネルの操作あるいはパソコンからの通信などにより画像形成装置に印刷要求があると）、定着装置２０において、加圧ローラ３１が定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に押圧され、ニップ部を形成する。
ついで、不図示の駆動装置によって、加圧ローラ３１が図１の時計回り方向に回転駆動されると、定着ベルト２１も連れ回りして時計方向に回転する。このとき、面状発熱体２２は発熱体支持部材２５で支持された状態で、定着ベルト２１の内周面と当接し摺動する状態となる。
そして、それと同期して外部電源または内部の蓄電装置から給電線２２Ｌを通じて面状発熱体２２に電力が供給され、発熱シート２２ｓが発熱し、定着ベルト２１は該発熱シート２２ｓと接触していることから効率的に熱が伝達され、急速に加熱される。なお、駆動装置の動作と面状発熱体２２による加熱は同時刻に同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けて開始しても良い。
このとき、ニップ部上流側であって、定着ベルト２１の外側又は発熱シート２２ｓの内周側の発熱体支持部材２５内から接触又は非接触に配置された温度検知手段（不図示）で検知される温度により、ニップ部が所定の温度となるように、面状発熱体２２による加熱制御が行われており、定着に必要な温度まで昇温された後、保持され、記録媒体Ｐの通紙が開始される。
【００４０】
このように、本発明の定着装置では、定着ベルト２１及び面状発熱体２２の熱容量が小さいため、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。
【００４１】
なお、画像形成装置への出力信号がない場合、通常は消費電力を抑えるために加圧ローラ３１及び定着ベルト２１は非回転で、面状発熱体２２は通電を停止されているが、すぐに再出力を開始したい（復帰させたい）場合は、加圧ローラ３１及び定着ベルト２１が非回転の状態でも面状発熱体２２に通電しておくことが可能である。この場合は、面状発熱体２２に定着ベルト２１全体を保温させておく程度の通電を行う。
【００４２】
ここで、定着装置２０では、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、構成部品の寸法のばらつき等により定着ベルト２１では軸方向への寄りが発生する。このとき、定着ベルト２１の軸方向端部がフランジ部材３０のフランジ面に直接当接するようにすると、回転する定着ベルト２１の軸方向端部との摺動によりフランジ部材３０のフランジ面が磨耗し、頻繁にフランジ部材３０を交換する必要があった。また、フランジ部材３０のフランジ面が磨耗すると、そのときに発生する磨耗粉が定着ベルト２１の内周部に回り込み、フランジ部材３０の円筒部３０ａに対する摺動抵抗が増加することにより回転トルクが上昇し、定着ベルト２１の走行性（回転性）に問題が生じることになった。
【００４３】
そこで、発明者らは、図９（ａ）に示すように、フランジ部材３０の円筒部３０ａに、定着ベルト２１の軸方向端部とフランジ面との間にドーナツ盤形状（内径部に穴を有する円盤形状）のスリップリング５１を挿入することにより、該スリップリング５１が回転する定着ベルト２１の軸方向端部と当接するようにしてフランジ部材３０のフランジ面の磨耗の防止を図った。なおこの場合、定着ベルト２１の回転に伴ってスリップリング５１が回転するようになり、スリップリング５１の定着ベルト２１とは反対側の盤面がフランジ部材３０のフランジ面３０ｆと摺動して磨耗するようになる。また、このときの各部材の回転中心における径の大小関係は、円筒部３０ａの外径ＯＤ３０ａ≦スリップリング５１の内径ＩＤ５１≦定着ベルト２１の内径ＩＤ２１＜定着ベルト２１の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１であった（図９（ｂ））。
【００４４】
しかしながら、この場合にも定着ベルト２１の回転トルクが上昇し、定着ベルト２１の走行性（回転性）に問題が生じた。
発明者らは、その原因を調査したところ、スリップリング５１から発生する磨耗粉がスリップリング５１の内径部を通って定着ベルト２１側に回り込み、該磨耗粉が定着ベルト２１の内周部に入り込んでフランジ部材３０の円筒部３０ａに対する定着ベルト２１の摺動抵抗を増加させていることが分かった。また、前述のような各部材の回転中心における径の大小関係である場合に、スリップリング５１の磨耗粉が定着ベルト２１側に回り込みやすいことも分かった。
【００４５】
発明者らは、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えるべく、これらの知見を基に鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
図１０に、その要部構成例を示す。
本発明の定着装置２０は、図１０に示すように、図１の構成と比較すると、フランジ部材５０Ａ及びスリップリング５１を備えた点が異なり、それ以外は図１の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着部材（定着ベルト２１）と、前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材（不図示、図１における加圧ローラ３１）と、前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材（不図示、図１におけるニップ形成部材２６）と、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段（不図示、図１における面状発熱体２２）と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部（フランジ部５０ｂ）、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接（または間接的）に回転可能に保持する円筒部（円筒部５０ａ）を有するフランジ部材（フランジ部材５０Ａ）と、を備え、フランジ部材５０Ａにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており、前記スリップリング５１の回転軸（５１ｊ、ここでは円筒部５０ａの円の中心であって定着ベルト２１の回転中心Ｏでもある。）を中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである。
【００４６】
前記スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜前記フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸（ここでは外径ＯＤ５０ａ）＜前記定着部材の走行軌跡（ここでは真円形の軌跡）における最大外寸（ここでは外径ＯＤ２１）＜前記スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【００４７】
ここで、フランジ部材５０Ａは、スリップリング５１の定着ベルト２１とは反対側の盤面と当接するフランジ面５０ｆを有するフランジ部５０ｂと、フランジ部５０ｂのフランジ面５０ｆに立設された円筒部５０ａと、を有しており、フランジ部５０ｂが定着装置２０の側板４２に固設され、円筒部５０ａが定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入されている。また、円筒部５０ａの外形（断面形状）は、ニップ形成部材２６に対応する箇所を除き、略円形の形状を有しており、その外径は定着ベルト２１の内径と同じかわずかに小さくなっている。これにより、定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入された円筒部５０ａは、定着ベルト２１を回転可能な状態で略円形状に保持する。
【００４８】
また、円筒部５０ａにおいて、フランジ面５０ｆ側の外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されている。詳しくは、溝５０ｍは、円筒部５０ａのニップ形成部材２６に対応する箇所を除く外周面全周において、その外径（溝５０ｍの底面部分の径）が円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａよりも小さくなるように形成されている。
【００４９】
溝５０ｍの幅は、スリップリング５１の内径部の肉厚よりもわずかに大きい程度がよい。これにより、スリップリング５１の内径部が溝５０ｍに嵌め込まれ、該スリップリング５１に回転する定着ベルト２１の軸方向端部が当接したときにスリップリング５１ががたつきなく回転することができる。
【００５０】
また、溝５０ｍの深さは、例えば０．７〜１．５ｍｍ程度でよい。これにより、フランジ面５０ｆとの摺動により発生したスリップリング５１の磨耗粉がこの溝５０ｍを乗り越えて定着ベルト２１の内周部に入り込むことを防ぐことができる。
【００５１】
スリップリング５１は、ドーナツ盤形状（内径部に穴を有する円盤形状、あるいはリング形状）の部材であり、内径部が溝５０ｍに回転可能に嵌め込まれてフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａにおいて、定着ベルト２１の軸方向端部とフランジ面５０ｆとの間に配置される。
【００５２】
また、スリップリング５１は、盤面がフランジ部材５０Ａのフランジ面５０ｆと摺動した際に、フランジ面５０ｆよりも該盤面側が磨耗しやすい材料からなる。スリップリング５１が優先的に磨耗することにより、フランジ部材５０Ａの磨耗を防止することができる。
【００５３】
このような構成において、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａ（＝定着ベルト２１の走行軌跡の内径）＜定着ベルト２１の走行軌跡の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【００５４】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
【００５５】
また、フランジ部５０ｂにおけるフランジ面５０ｆの最大外寸がスリップリング５１の外径ＯＤ５１よりも小であることが好ましい。これにより、スリップリング５１の外周部がフランジ面５０ｆの外周部よりも大きいので、フランジ面５０ｆに対向するスリップリング５１の盤面で発生した磨耗粉がスリップリング５１の外周部を乗り越えて定着ベルト２１側に回り込むことがなくなり、スリップリング５１の回転に伴い該磨耗粉を装置の軸方向外側に摺り出すことができる。
【００５６】
図１１に、図１０に示す要部構成の変形例（１）を示す。
ここでは、図１０と比較すると、スリップリング５１’とフランジ面５０ｆ’の形状が異なっており、それ以外は図１０と同じ構成である。詳しくは、図１１に示すように、スリップリング５１’におけるフランジ面５０ｆ’側の盤面はその外周に向かうにつれて軸方向において定着ベルト２１から離れる側に傾斜する傾斜面となっており（すなわちスリップリング５１’の厚みが徐々に厚くなっており）、フランジ面５０ｆ’は、スリップリング５１’の盤面の傾斜に沿った傾斜面となっている。
これにより、スリップリング５１’の回転に伴うスリップリング５１’の磨耗粉を装置の軸方向外側に摺り出す効果をより高めることができる。
【００５７】
図１２に、図１０に示す要部構成の変形例（２）を示す。
ここでは、図１０と比較すると、スリップリング５１とフランジ面５０ｆ’との間に、スリップリング５１から発生する磨耗粉を貯蔵するスペース５２を有する点が異なっており、それ以外は図１０と同じ構成である。詳しくは、図１２に示すように、フランジ面５０ｆ’を外周側に向かうにつれて軸方向において定着ベルト２１から離れる側に傾斜する傾斜面とすることにより、スリップリング５１とフランジ面５０ｆ’との間にスペース５２を設けている。
これにより、スリップリング５１から発生する磨耗粉をスペース５２に一時的に貯蔵しながら、スリップリング５１の回転により磨耗粉を少しずつ装置の軸方向外側に摺り出すようにすることができる。
【００５８】
ところで、前記式（１）の関係を満足する定着装置２０において、スリップリング５１（５１’）を回転可能に溝５０ｍに嵌め込むためには、つぎの方法１，２によればよい。
【００５９】
（方法１）
図１３に示すように、スリップリング５１（５１’）について、盤面に外周から内径部に連通したスリット５１ｓを設ける。これにより、スリット５１ｓの部分をフランジ部材５０Ａの溝５０ｍに当て、スリップリング５１（５１’）の盤面を撓ませることにより、スリット５１ｓを広げた状態で溝５０ｍの外周部を通すことができるようになり、スリップリング５１（５１’）の内径部を溝５０ｍに嵌め込むことが可能となる。
【００６０】
（方法２）
図１４に示すように、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａのうち、定着ベルト２１の軸方向端部の内径部に挿入される部分を円筒形状の別部材５０１で形成し、該別部材５０１をフランジ部材５０Ａのフランジ面に立設した小径円筒部５０２に装着することにより溝５０ｍが形成される構成とする。
【００６１】
これにより、まずスリップリング５１（５１’）の内径部を小径円筒部５０２に通し、ついで別部材５０１を小径円筒部５０２に取り付けることにより、溝５０ｍにスリップリング５１（５１’）が嵌め込まれた構成とすることができる。
【００６２】
なお、別部材５０１の小径円筒部５０２への装着は、小径円筒部５０２の先端外周部に別部材５０１の内周部を嵌め込むようにしてもよいし、締結部材等で両者の当接部を固定するようにしてもよい。
【００６３】
（構成例２）
ところで、図１の定着装置２０では、回転時はニップ部で加圧ローラ３１に引っ張られることから、ニップ部の上流側の定着ベルト２１は張力が付与された張り側となり、定着ベルト２１の内周面は発熱体支持部材２５に圧接した状態で面状発熱体２２と摺動している。一方で、ニップ部の下流側では定着ベルト２１に張力は作用しておらず弛んだ状態となっており、この状態のまま装置の高速化を図ろうとすると、ニップ部の下流側の定着ベルト２１の弛む程度がひどくなり、定着ベルト２１の回転走行安定性に支障が出てくることになる。
【００６４】
そこで、本発明の定着装置２０において、定着ベルト２１の内周側であって少なくとも前記ニップ部下流側で、該定着ベルト２１の回転状態を支持する回転支持部材を備えることが好ましい。
【００６５】
図１５は、本発明に係る定着装置の構成例２を示す断面図である。
図１５に示す定着装置２０は、基本的構成が図１に示すものと同じであるが、定着ベルト２１の内周側に設けられる円筒形状の回転支持部材２７と、回転支持部材２７の内周側であってニップ部下流側に配置されるようにコア保持部材２８のＨ型外面に断熱支持部材２９と、を備える点で相違する。
【００６６】
ここで、回転支持部材２７は、例えば厚さ０．１〜１ｍｍの鉄、ステンレス等の薄肉金属からなる円筒形状のものであり、その外径が定着ベルト２１の内径よりも直径で０．５〜１ｍｍ程度小さいものとなっている。また、回転支持部材２７の外周面においてニップ部側が軸方向に切断されて開口しており、その端部がコア保持部材２８側に折り込まれて、ニップ部に接触しないようになっている。また、回転支持部材２７の軸方向両端部の内径部にフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａが挿入され、該回転支持部材２７の外形（断面形状）は円筒部５０ａの外形に沿って略円形状に保持される。この場合も、円筒部５０ａの円の中心が定着ベルト２１の回転中心Ｏとなる。
【００６７】
断熱支持部材２９は、ニップ部出側で、回転支持部材２７を介して定着ベルト２１の熱に耐えるだけの耐熱性と、定着ベルト２１と接触する回転支持部材２７からの熱流出（損失）を防ぐ断熱性と、回転走行する定着ベルト２１が回転支持部材２７に接触した際に変形することがないように回転支持部材２７を支持するだけの強度と、を有するものであり、発熱体支持部材２５と同じポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。
【００６８】
また、回転支持部材２７は、図１６に示すように、ニップ部の上流側の一定領域の外周面が除去されて開口部２７ａが設けられている。これにより、図１７に示すように、定着ベルト２１の内部機構部を構成した場合に、開口部２７ａから面状発熱体２２の全面が露出するようになり、該面状発熱体２２が定着ベルト２１の内周面に当接して配置されるようになる。
【００６９】
これにより、図１５に示した構成例２の定着装置２０は、構成例１の定着装置２０（図１）と同様に、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。また、面状発熱体２２において、定着ベルト２１の軸方向の異なる発熱部位で発熱することにより、通紙する記録媒体Ｐのサイズに対応して効率的な温度制御を行うことが可能である。これに加えて、回転支持部材２７（必要に応じて断熱支持部材２９）を設けることにより、定着ベルト２１の回転走行安定性を向上させることができ、高速化を図ること可能となる。また、回転支持部材２７において定着ベルト２１の軸方向への熱伝導により、定着ベルト２１の軸方向の温度均一化を補助的に行うことができるので、より高速の装置へ対応することが可能となる。
【００７０】
図１８に、構成例２におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。
本発明の定着装置２０は、図１８に示すように、図１０の構成と比較すると、前述の通り、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａが回転支持部材２７の軸方向端部を支持しており、回転支持部材２７が定着ベルト２１の内周部を支持している点が異なり、それ以外は図１０の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する面状発熱体２２と、定着ベルト２１の内周側に配置され、外周面が該定着ベルト２１の回転を支持する略円筒状の回転支持部材２７と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、及び該フランジ部５０ｂのフランジ面５０ｆに立設され回転支持部材２７の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を回転支持部材２７を介して間接的に回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ａと、を備え、フランジ部材５０Ａにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図１８（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸（５１ｊ、ここでは円筒部５０ａの円の中心であって定着ベルト２１の回転中心Ｏでもある。）を中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図１８（ｂ））。
【００７１】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの最小外寸（ここでは外径ＯＤ５０ａ）＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは真円形の軌跡）における最大外寸（ここでは外径ＯＤ２１）＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【００７２】
このような構成においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａ（＝定着ベルト２１の走行軌跡の内径）＜定着ベルト２１の走行軌跡の外径ＯＤ２１＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【００７３】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外径が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ａの円筒部５０ａの外径ＯＤ５０ａの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面及び回転支持部材２７の外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【００７４】
（構成例３）
次に、本発明に係る定着装置２０の構成例３について説明する。ここでは、図１９〜図２９に、本発明の前提となる基本構成を示しており、定着ベルト２１の走行軌跡が真円でない構成となっている。
【００７５】
まず図１９に示すように、定着装置２０は、回転可能で可撓性を有する無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の径方向外側に設けられるとともに定着ベルト２１を径方向内側に押圧する加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の径方向内側に設けられるとともに定着ベルト２１を挟んで加圧ローラ３１と互いに押圧するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１および加圧ローラ３１の間にトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐを挟み込むニップ部Ｎと、定着ベルト２１の内周側に設けられるとともに定着ベルト２１を回転可能に支持する管状（略円筒状、パイプ形状）の支持部材（加熱部材ともいう）６０と、支持部材６０を加熱して定着ベルト２１に伝熱させる加熱手段２２ｈと、支持部材６０を画像形成装置１に支持させる補強部材２３と、定着装置２０の長手方向の両端部に設けられたフランジ部材５０Ｂと、両端部に設けられたフランジ部材５０Ｂをそれぞれ支持する図２４に示すフレームである側板４２とを備えている。
【００７６】
定着ベルト２１は、内径３０ｍｍの筒状で、厚さ３０〜５０μｍの鉄製の基材２１ａと、その表面側に形成された離型層２１ｂと、基材２１ａの裏面側に形成された塗膜２１ｃとを備えている。また、基材２１ａと離型層２１ｂとの間には、厚さ１００〜３００μｍのシリコーンゴムからなる弾性層が設けられている。なお、定着ベルト２１の直径を１５〜１２０ｍｍ、特に２５ｍｍとしてもよい。
【００７７】
基材２１ａを形成する材料としては、鉄に限られず、コバルト、ニッケル、ステンレス、あるいはこれらの合金などの伝熱性のよい金属材料、もしくはポリイミドなどの合成樹脂材料を用いることができる。
【００７８】
離型層２１ｂは、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに対して離型性を高めるために設けられている。離型層２１ｂは、厚さ５μｍ〜５０μｍのＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）製としている。離型層２１ｂを形成する材料としては、ＰＦＡに限られず、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などを用いることができる。離型層２１ｂを設けることで、トナー像Ｔに対する離型性が担保される。
【００７９】
塗膜２１ｃは、支持部材６０との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜２１ｃは、テフロン（登録商標）のコーティングとしている。塗膜を形成する材料としては、テフロン（登録商標）に限られず、メッキ、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ガラスコートなどの表面コートを用いることができる。
【００８０】
支持部材６０は、図２０〜図２２に示すように、厚さ０．１〜１ｍｍの鉄などの金属製の断面略Ｃ字形状のパイプとされている。支持部材６０は、ニップ形成部材２６を収容してニップ部Ｎの一部を形成するニップ凹部６１と、ニップ凹部６１の定着ベルト２１の回転方向上流側に連続して設けられる導入領域６２と、この導入領域６２に連続して設けられる加熱領域６３と、ニップ凹部６１の定着ベルト２１の回転方向下流側に形成される分離領域６４と、この分離領域６４に連続して設けられる平坦な逃げ領域６５と、この逃げ領域６５の回転方向下流側に連続して形成されるとともに加熱領域６３に連続する中間領域６６とを備えている。支持部材６０はプレス成型により形成される。
【００８１】
加熱領域６３は、ニップ凹部６１の回転方向上流側から連続する半径１４．５ｍｍの断面円弧形状であって、加熱手段２２ｈにより加熱される領域としている。また、加熱領域６３の円弧中心６３ａは、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向（図１９中、白抜き矢印で示す）の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に３．４ｍｍ離隔するようにしている。これにより、定着ベルト２１は記録媒体搬送方向下流側に引っ張られることから、定着ベルト２１が加熱領域６３から離れ難くなる。また、支持部材６０の内面、特に加熱領域６３は黒色塗装されている。これにより、加熱手段２２ｈからの輻射熱の輻射率が向上する。
【００８２】
導入領域６２は、断面形状として加熱領域６３の円弧中心６３ａからの距離が加熱領域６３の半径１４．５ｍｍより小さくなるようにして形成されている。すなわち、導入領域６２は曲率の小さい平坦な形状であって、ニップ凹部６１と加熱領域６３とを連続するようにしている。これにより、ニップ部Ｎの近傍における定着ベルト２１の支持部材６０からの浮き上がりを抑制できる。
【００８３】
分離領域６４は、断面形状として加熱領域６３の半径１４．５ｍｍよりも小さい半径１３ｍｍの円弧形状であり、ニップ部Ｎを抜けた記録媒体Ｐから定着ベルト２１を急激に引き離すことで記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離される領域となっている。また、分離領域６４の円弧中心６４ａは、加熱領域６３の円弧中心６３ａに対して記録媒体搬送方向下流側に２．７ｍｍかつニップ部Ｎ側に２ｍｍ離隔するようにしている。これにより、加熱領域６３と分離領域６４との各円弧中心６３ａ、６４ａを結ぶ最大外径１８が支持部材６０の最大外径となるとともに、この最大外径１８は３０．８６ｍｍとなって定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きくなる。これにより、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるようになり、定着ベルト２１が加熱領域６３から離れ難くなる。さらに、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．７ｍｍであるようにしている。
【００８４】
中間領域６６は、断面形状として加熱領域６３と同一半径および同一中心６３ａの円弧形状となっている。これにより、加熱領域６３と中間領域６６とを同じ曲率で形成することができるので、支持部材６０の加工が容易に行われる。
【００８５】
逃げ領域６５は、分離領域６４の円弧中心６４ａから記録媒体搬送方向下流側に１１．５ｍｍ離れた平面で、中間領域６６と分離領域６４との間に形成されている。これにより、逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触になるので、摩擦抵抗が低減される。
【００８６】
図１９に示すように、支持部材６０の外面は塗膜６０ａでコートされている。塗膜６０ａは、定着ベルト２１との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜６０ａは、テフロン（登録商標）のコーティングとしている。塗膜６０ａを形成する材料としては、テフロン（登録商標）に限られず、メッキ、ＤＬＣ、ガラスコートなどの表面コートを用いることができる。また、支持部材６０と定着ベルト２１との間にはグリスが塗布されている。これにより、支持部材６０と定着ベルト２１との摩擦抵抗が小さくなる。
【００８７】
図２０に示すように、ニップ凹部６１は、支持部材６０の内側に向けて平行に延びる一対の側壁６７と、各側壁６７の先端を結ぶ底壁６８と、底壁６８に形成された開口６９とを備えている。ニップ凹部６１には、ニップ凹部６１の外側、すなわち支持部材６０の内側に設けられた略コ字形状の外保持部材７０と、ニップ凹部６１の内側、すなわち支持部材６０の外側に設けられた略コ字形状の内保持部材７１とが装着されている。これら外保持部材７０と内保持部材７１とは、支持部材６０のニップ凹部６１の側壁６７および底壁６８を挟持してねじ止めされている。これら外保持部材７０と内保持部材７１との装着により、ニップ凹部６１の形状が維持される。また、外保持部材７０の長手方向の両端部には取付部７０ａが形成されている。取付部７０ａは、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。
【００８８】
図１９に示すように、ニップ形成部材２６は、内保持部材７１の内側に設けられ、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。ニップ形成部材２６は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）や、ポリイミド樹脂、ＰＡＩ（ポリアミドイミド樹脂）などの耐熱性を有する樹脂部材であり、支持部材６０の長手方向に沿った略角棒状としている。このニップ形成部材２６は、加圧ローラ３１に対向する本体２６ａと、本体２６ａの背面で補強部材２３に当接して支持される支持突起２６ｂと、本体２６ａの周囲に設けられ定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減する膜部材（不図示）とを備えている。
【００８９】
本体２６ａが加圧ローラ３１により押圧された際は、支持突起２６ｂが補強部材２３に当接して支持されることで、加圧ローラ３１により押し込まれることが防止される。
このニップ形成部材２６の加圧ローラ３１側の面は平面状に形成されている。なお、加圧ローラ３１の表面に沿うような凹形状としても良い。
【００９０】
図１９に示すように、補強部材２３は、支持部材６０の長手方向に沿った金属製の略角棒状で、高い剛性を有する本体２３ａと、ニップ形成部材２６の支持突起２６ｂに当接する受け突起２３ｂと、加熱手段２２ｈに対向する反射板２３ｒとを備えている。受け突起２３ｂは、ニップ形成部材２６の支持突起２６ｂに当接し、加圧ローラ３１により押圧されたニップ形成部材２６を背後から支持する。反射板２３ｒは、加熱手段２２ｈからの輻射熱を反射して、補強部材２３の本体２３ａに逃げてしまう熱量を低減している。補強部材２３は、フランジ部材５０Ｂにより支持部材６０に対して固定されている。
【００９１】
加熱手段２２ｈは、支持部材６０の長手方向に沿って内部に設けられる線状発熱体であり、本実施の形態ではハロゲンヒータとしている。加熱手段２２ｈは、加熱領域６３の内側に設置されている。このため、加熱領域６３は、加熱手段２２ｈからの熱が補強部材２３に遮られずに輻射される輻射領域となる。また、加熱領域６３の適宜位置には、定着ベルト２１の温度を検出する温度センサが設けられている。
【００９２】
図２３に示すように、フランジ部材５０Ｂは、支持部材６０の軸方向両端部の内径部に挿入され支持部材６０の端部近傍の形状を保持する円筒部５０ａと、定着ベルト２１の軸方向への移動を規制するフランジ面を有する鍔部５０ｃと、当該定着装置２０の側板４２に固設されるフランジ部５０ｂと、からなり、ニップ形成部材２６、外保持部材７０、補強部材２３、加熱手段２２ｈをそれぞれ保持して固定している。
【００９３】
なお、支持部材６０は、前述のように、加熱領域６３において定着ベルト２１と密着して定着ベルト２１を効率的に加熱し、分離領域６４において記録媒体Ｐの分離性を確保する等、所定の機能を得るために所定の断面形状としているが、支持部材６０は薄肉の金属パイプであるため、加工上の形状のばらつきがあったり、定着ベルト２１の摺動を受けて変形したりして所期の機能を損なう傾向にある。そこで、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が支持部材６０の端部近傍の形状を前述したような形状となるように保持し、所期の機能が安定して得られるようにしている（詳細は後述）。そのため、円筒部５０ａの外周面と支持部材６０の端部の内周面とのクリアランスは、０．１５ｍｍ以下となっている。
【００９４】
加圧ローラ３１は、外径が３０ｍｍのローラであって、金属製のパイプ状の中心軸３２と、その周囲に設けられた耐熱性のシリコーンゴムからなる弾性層３３と、表面に形成されたＰＦＡ製の離型層３４とを備えている。弾性層３３は、厚さ２〜４ｍｍとなっている。離型層３４は、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを被覆して形成されている。また、中心軸３２には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。
【００９５】
また、加圧ローラ３１は、図示しない加圧機構によりニップ形成部材２６に向けて定着ベルト２１を介して押し当てられている。加圧ローラ３１が定着ベルト２１を介してニップ形成部材２６に押圧されることにより、ニップ部Ｎが形成される。加圧ローラ３１は、定着ベルト２１を押圧した状態で図示しない駆動機構により回転される（図１９中、矢印方向）。この回転に伴って、定着ベルト２１が回転するとともに、ニップ部Ｎで記録媒体Ｐが加圧されつつ搬送される。
【００９６】
次に、作用について説明する。
ユーザが操作パネルあるいはコンピュータなどを操作して印刷要求を出す。この印刷要求により画像形成装置が出力信号を受けると、駆動機構によって加圧ローラ３１が回転され、定着ベルト２１も連れ回りする。
【００９７】
ここで、加熱領域６３の円弧中心６３ａはニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線に対して記録媒体搬送方向上流側に位置するので、定着ベルト２１は記録媒体搬送方向下流側、すなわち加熱領域６３と反対側に引っ張られることから、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まるとともに、定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなる。また、加熱領域６３は断面形状として定着ベルト２１の半径１５ｍｍと略同一の半径１４．５ｍｍの円弧形状であるので、加熱領域６３では定着ベルト２１に変形力が殆ど作用することなく支持部材６０に密着するようになり、支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まる。さらに、加熱領域６３と分離領域６４との間の最大外径１８の３０．８６ｍｍが定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きいので、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるようになり、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まるとともに、定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなる。これらの理由から、加熱領域６３において定着ベルト２１が支持部材６０に密着して摺動するようになる。
【００９８】
一方、加圧ローラ３１の回転と同期して、加熱手段２２ｈが通電されて発熱する。加熱手段２２ｈの熱は加熱領域６３に輻射されて、加熱領域６３が急激に加熱される。なお、加圧ローラ３１の回転と加熱手段２２ｈによる加熱は必ずしも同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けても良い。そして、温度センサにより定着ベルト２１の温度が検出され、ニップ部Ｎが定着に必要な温度まで昇温された後、温度を保持したまま記録媒体Ｐの通紙が開始される。ニップ部Ｎを通過した記録媒体Ｐでは、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔがニップ部Ｎの圧力と熱により定着される。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置によれば、加熱領域６３における支持部材６０と定着ベルト２１との密着性がより高まるとともに定着ベルト２１が支持部材６０から離れ難くなるので、支持部材６０から定着ベルト２１への熱伝導率が高くなって、支持部材６０が過熱することを抑制して、塗膜６０ａ、２１ｃの劣化を防止できるようになる。また、支持部材６０と定着ベルト２１との密着性がより高まることにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、省エネ性を向上することができる。
【０１００】
そして、本実施の形態によれば、分離領域６４は断面形状として加熱領域６３の半径よりも小さい半径の円弧形状であるので、定着ベルト２１が記録媒体Ｐから急激に引き離される。よって、ニップ部Ｎを通過した後の記録媒体Ｐでの定着ベルト２１からの分離性を向上することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態によれば、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．５〜０．９ｍｍであるようにしている。ここで、周長差が０．９ｍｍを超える場合は、定着ベルト２１は支持部材６０に対して緩く巻かれるので、定着ベルト２１が浮き上がって支持部材６０の一部に過熱部分が生じて塗膜の耐久性が劣化しやすくなる。また、周長差が０．５ｍｍ未満の場合は、定着ベルト２１は支持部材６０に対してきつく巻かれるので、定着ベルト２１と支持部材６０との摩擦力が大きくなって定着ベルト２１が回転し難くなり、加圧ローラ３１および記録媒体Ｐが定着ベルト２１に対してスリップしやすくなる。このため、本実施の形態のように周長差Ｌ２−Ｌ１が０．５〜０．９ｍｍであると、定着ベルト２１が支持部材６０から浮き上がることが無く支持部材６０の過熱を防止できるとともに、定着ベルト２１の支持部材６０への巻き付きがきつすぎずに記録媒体Ｐのスリップを抑制できるようになる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、定着ベルト２１は加熱領域６３と分離領域６４との間で引っ張られるので、定着ベルト２１の停止時であっても加熱領域６３において支持部材６０と定着ベルト２１との密着性が高まる。これにより、停止していた定着装置２０を起動して定着ベルト２１を静止加熱する際に、支持部材６０を過熱することなく定着ベルト２１を効率的に加熱できるようになる。
【０１０３】
また、本実施の形態によれば、加熱領域６３とニップ形成部材２６の間に、断面形状として加熱領域６３の円弧中心６３ａからの距離が加熱領域６３の半径１４．５ｍｍより小さい導入領域６２が設けられているので、導入領域６２において定着ベルト２１が支持部材６０の外周面から浮き上がってしまうのを抑制することができ、支持部材６０が過熱することを防止できるようになる。
【０１０４】
そして、本実施の形態によれば、中間領域６６は、断面形状として加熱領域６３と同一半径および同一中心６３ａの円弧形状であるので、加熱領域６３と中間領域６６とを同じ曲率で形成することができる。したがって、支持部材６０の加工を容易にすることができ、製造コストを低減することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態によれば、中間領域６６と分離領域６４との間に、平坦な逃げ領域６５が設けられているので、逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触となり、これらの間の摩擦抵抗が減少して定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの間の摩擦抵抗より更に小さくなり、定着ベルト２１に対する記録媒体Ｐのスリップを抑制することができる。また、支持部材６０を形成するための材料を短くすることができるので、材料コストを低減することができる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態によれば、定着ベルト２１の内面と支持部材６０の外面とがいずれも塗膜２１ｃ、６０ａでコートされているとともに、これらの間にグリスが塗布されているので、支持部材６０と定着ベルト２１との間の摺動部分の摩擦抵抗が低減して定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの間の摩擦抵抗より小さくなるので、定着ベルト２１に対する記録媒体Ｐのスリップを抑制することができる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態に係る画像形成装置においては、本発明における定着装置２０の加熱手段２２ｈをハロゲンヒータなどの線状発熱体としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１９に想像線で示すように、加熱手段２２ｈに代えて支持部材６０の長手方向に沿って内周面に接して設けられる面状発熱体２２を設けてもよい。
【０１０８】
面状発熱体２２を適用するとともに線状発熱体を省略することで、加熱領域６３は面状発熱体２２からの熱が伝導される接触領域となる。これによれば、面状発熱体２２は支持部材６０を効率よく加熱することができるので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、省エネ性を向上させることができる。
【０１０９】
あるいは、加熱手段２２ｈは、支持部材６０の外部または内部に設けられて支持部材６０に対して誘導加熱を行う誘導コイルであるようにしてもよい。この場合、加熱領域６３は、加熱手段２２ｈに対向して誘導加熱される対向領域となる。これによれば、誘導加熱では支持部材６０以外は直接加熱されないので、線状発熱体のように支持部材６０以外に例えば補強部材２３まで加熱されることはなく、支持部材６０を効率的に加熱することができる。
【０１１０】
ところで、前述のように、フランジ部材５０Ｂは、支持部材６０の軸方向両端部の内径部に挿入され固定されるとともに、ニップ形成部材２６、外保持部材７０、補強部材２３、加熱手段２２ｈをそれぞれ保持し、さらに支持部材６０の外周上に定着ベルト２１が回転可能に装着されている。これらの部材を組み立てたものは、これらの部材を保持したまま、定着装置２０の側板４２に着脱可能であり、定着ベルトユニットと称する。
【０１１１】
ここで、支持部材６０は、前述のように、加熱領域６３において定着ベルト２１と密着して定着ベルト２１を効率的に加熱し、分離領域６４において記録媒体Ｐの分離性を確保する等、所定の機能を得るために所定の断面形状としているが、支持部材６０は薄肉の金属板（例えば、厚さ０．１ｍｍのステンレス材）をプレス加工して製作しているため、外形寸法を高精度に維持することが困難であった。また、支持部材６０の寸法精度がばらつくことで性能にもバラツキが生じていた。特に、図２２における最大外径１８の寸法３０．８６ｍｍがある一定以上小さくなると、ニップ部下流側で定着ベルト２１と支持部材６０が非接触状態となって定着ベルト２１の挙動が不安定となり、記録媒体Ｐの分離性悪化や定着ベルト２１の局部的な浮きが発生しやすい状態となっていた。
また、定着ベルト２１が回転するとその回転につられて摺動を受ける支持部材６０の位置が暴れる傾向にあった。
【０１１２】
そこで、支持部材６０の軸方向両端部を支持するフランジ部材５０Ｂにより、支持部材６０の形状や定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動、引いては定着ベルト２１の形状を安定させるべく、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａを中心とした形状について工夫を施している。
【０１１３】
図２７は、本発明の定着装置２０に用いられるフランジ部材５０Ｂの構成を示す斜視図である。なお、溝５０ｍ及びスリップリング５１は省略している。
フランジ部材５０Ｂは、図２７に示すように、支持部材６０の軸方向端部の内径部に挿入され支持部材６０の端部近傍の形状を保持する円筒部５０ａと、定着装置２０の側板４２に固設されるフランジ部５０ｂと、組み付け時の支持部材６０の軸方向端部の突き当ての基準面となるとともに装置運転時の定着ベルト２１の寄りを規制するフランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃと、からなる。
【０１１４】
円筒部５０ａは、その円周上の一部に、ニップ形成部材２６及び支持部材６０のニップ凹部６１を収納するための切欠き部５０ａ１を有している。また、ニップ形成部材２６と、ニップ凹部６１の形状を維持する外保持部材７０の取付部７０ａは、フランジ部５０ｂで保持される。
【０１１５】
また、円筒部５０ａは、その外周上であって少なくとも切欠き部５０ａ１のニップ部入口側に隣接する領域Ａに支持部材６０の軸方向端部近傍を所望の断面形状で保持する形状保持面５０ａ２を有している。この領域Ａは、支持部材６０において加熱領域６３に対応する領域（後述の加熱対応領域６３’）である。したがって、形状保持面５０ａ２は、支持部材６０の軸方向端部近傍における加熱領域６３を前述したような所定の形状に高精度に保持するための外周面である。
また、円筒部５０ａの軸方向先端部には、支持部材６０の軸方向端部の内径部への挿入がより容易になるように面取りが施されている。
【０１１６】
また、円筒部５０ａは、その円周上の一部に該円筒部５０ａの軸方向に延設され、円筒部５０ａの外周面側に軸方向先端に向かうにつれて円筒中心側に傾斜する傾斜面からなる案内部５０ｄを有する。この案内部５０ｄにより、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａを支持部材６０の軸方向端部の内径部へ容易に挿入することが可能になる。
【０１１７】
この案内部５０ｄは、円筒部５０ａの円周上において形状保持面５０ａ２以外の領域Ｂに設けられることが好ましい。すなわち、領域Ｂは、支持部材６０において少なくとも逃げ領域６５に対応する領域であり、分離領域６４及び中間領域６６のそれぞれ一部領域まで含めてもよい。これにより、案内部５０ｄは、円筒部５０ａの円周上において、ニップ部の定着ベルト２１回転方向下流側に設けられ、図１９において、補強部材２３を挟んで加熱手段２２ｈとは反対側の領域に設けられるものとなる。
【０１１８】
ここで、本構成例では、前述のように、定着ベルト２１の内周側に加熱手段２２ｈにより加熱される状態で配置され、外周面が定着ベルト２１の内周面と摺接して該定着ベルト２１を加熱するとともに定着ベルト２１の回転を支持する略円筒状の支持部材６０を備えており、この構成において、フランジ部材５０Ｂは、円筒部５０ａを支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入してその外周面で支持部材６０の軸方向端部近傍の形状を保持している。
【０１１９】
このとき、円筒部５０ａの外周形状（外周面の断面形状）は、少なくとも定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域が支持部材６０の加熱領域６３における円筒内周部分と略同一形状とされていることが好ましく、支持部材６０を前述したような理想的な形状及び寸法（図２２）に保持するように、該支持部材６０の内周側の形状及び寸法と略同一とされていることが好適である。
【０１２０】
すなわち、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域（領域Ａ，加熱対応領域６３’）が定着ベルト２１の半径に対応した所定半径の円弧形状（本構成例では支持部材６０の内周部の半径と略同一半径の円弧形状）であるとともに、該円弧の中心がニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に位置していることを特徴とするものである。
【０１２１】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して、ニップ部入口領域（加熱対応領域６３’）の方がニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも円筒直径外側方向に張り出していることが好ましい。
【０１２２】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、前記ニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも定着ベルト２１の回転方向下流側に平坦な逃げ対応領域６５’を備えることが好ましい。
【０１２３】
図２８は、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周形状に関する具体的構成を示す正面図である。
円筒部５０ａは、図２８に示すように、ニップ凹部６１に対応しニップ形成部材２６を収容する切欠き部５０ａ１と、切欠き部５０ａ１の定着ベルト２１の回転方向上流側に連続して設けられる導入対応領域６２’と、この導入対応領域６２’に連続して設けられる加熱対応領域６３’と、切欠き部５０ａ１の定着ベルト２１の回転方向下流側に形成される分離対応領域６４’と、この分離対応領域６４’に連続して設けられる平坦な逃げ対応領域６５’と、この逃げ対応領域６５’の回転方向下流側に連続して形成されるとともに加熱対応領域６３’に連続する中間対応領域６６’とを備えている。
【０１２４】
加熱対応領域６３’は、切欠き部５０ａ１の回転方向上流側から連続する半径Ｒ１の断面円弧形状であって、支持部材６０が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応している。また、加熱対応領域６３’の円弧中心６３ａ’は、切欠き部５０ａ１の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃ’（すなわち、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃ）に対して記録媒体搬送方向上流側に距離ｄ１だけ離隔するようにしている。これにより、加熱対応領域６３’は、支持部材６０の軸方向端部近傍において、加熱領域６３を適正に支持するようになる。
なお、半径Ｒ１は、例えば１４．３ｍｍであり、距離ｄ１は、例えば２．７ｍｍである。
【０１２５】
導入対応領域６２’は、断面形状として円弧中心６３ａ’からの距離が半径Ｒ１より小さくなるようにして形成されている。すなわち、導入対応領域６２’は曲率の小さい平坦な形状であって、支持部材６０の軸方向端部近傍において、導入領域６２を支持する。
【０１２６】
分離対応領域６４’は、断面形状として加熱対応領域６３’の半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の円弧形状であり、支持部材６０の分離領域６４を支持する。またこのとき、分離対応領域６４’は、支持部材６０のニップ部出口部分を変形させずに、該ニップ部出口部分が加圧ローラ３１に接触しないように支持する。また、分離対応領域６４’の円弧中心６４ａ’は、加熱対応領域６３’の円弧中心６３ａ’に対して記録媒体搬送方向下流側に距離ｄ２かつ切欠き部５０ａ１（ニップ部Ｎ）側に距離ｄ３だけ離隔するようにしている。これにより、加熱対応領域６３’と分離対応領域６４’との各円弧中心６３ａ’、６４ａ’を結ぶ最大外径１８’が円筒部５０ａの最大外径となるとともに、この最大外径１８’は外径Ｄ１８’となって、支持部材６０をその最大外径１８が定着ベルト２１の内径３０ｍｍより大きくなるように支持する。さらに、支持部材６０の軸方向端部近傍において、ニップ形成部材２６を組み付けた支持部材６０の外周長をＬ１、定着ベルト２１の内周長をＬ２とすると、周長差Ｌ２−Ｌ１が０．７ｍｍとなるように、円筒部５０ａが支持部材６０を支持する。
なお、半径Ｒ２は、例えば１２．８ｍｍであり、距離ｄ２、ｄ３は、例えばそれぞれ２．７ｍｍ、２ｍｍであり、外径Ｄ１８’は３０．４６ｍｍである。
【０１２７】
中間対応領域６６’は、断面形状として加熱対応領域６３’と同一半径および同一中心６３ａ’の円弧形状となっている。
【０１２８】
逃げ対応領域６５’は、分離対応領域６４’の円弧中心６４ａ’から記録媒体搬送方向下流側に距離ｄ４だけ離れた平面で、中間対応領域６６’と分離対応領域６４’との間に形成されている。これにより、支持部材６０の軸方向端部近傍の逃げ領域６５において支持部材６０と定着ベルト２１とが非接触になるように、逃げ対応領域６５’が支持部材６０を支持する。
なお、距離ｄ４は、例えば１１．３ｍｍである。
【０１２９】
以上のように、本発明の定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が所定の形状を有することにより、図２９に示すように、支持部材６０を介して定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を適正な形状に保持するので、記録媒体、特に広幅の記録媒体の分離性を向上させることができる。また、フランジ部５０ｂが支持部材６０の断面形状の保持精度を損なうこともなく、支持部材６０の形状や定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動を安定させることができる。
【０１３０】
詳しくは、フランジ部材５０Ｂは支持部材６０の軸方向両端部に装着されその両端部の断面形状を安定化させる部品であるため、その中央部の形状安定化させる効果はないが、端部だけでも支持部材６０の形状を理想形状として維持することでつぎのような３つの効果が期待できる。
【０１３１】
（効果１）軸方向両端部近くを通過する幅広の記録媒体Ｐの分離性向上。
支持部材６０の最大外径１８の寸法（３０．８６ｍｍ）がある範囲を超えて小となると、定着ベルト２１が張架しなくなり、ニップ部下流側で定着ベルト２１がたるんで定着ベルト２１の曲率が大きくなり記録媒体Ｐが分離しにくくなることから、定着ベルト２１の張架が維持されるように支持部材６０の形状を理想形状に維持することが望ましい。ここで、記録媒体Ｐの幅方向の両端には画像形成領域外としてトナーを付着させない領域であって定着ベルト２１から分離し易い領域が存在することから、少なくともフランジ部材５０Ｂにより支持部材６０の軸方向両端部近傍の形状を理想形状に維持することにより、記録媒体Ｐの幅方向両端部をより分離しやすくすることで分離性を向上させることが可能である。またこれは支持部材６０の軸方向両端部近傍をその幅方向の端部が通過する幅広の記録媒体Ｐの場合により有効である。
【０１３２】
（効果２）定着ベルト駆動時の支持部材６０の挙動規制。
定着ベルト２１はニップ部Ｎの位置で加圧ローラ３１により駆動されるため、ニップ部Ｎより上流側で定着ベルト２１は張り側、下流側では緩み側となる。このとき、張り側では支持部材６０は摺動する定着ベルト２１から常時圧力がかかるため、その形状及び位置が安定しないようになる。
本発明では、支持部材６０の定着ベルト張り側（ニップ部上流側）の形状と位置をフランジ部材５０Ｂで保持することにより安定化させることができる。
【０１３３】
（効果３）支持部材６０の軸方向端部における定着ベルト２１浮き規制。
定着ベルト２１の浮きの現象は、軸方向中央部より両端部で発生しやすいことが確認されている。これは、支持部材６０は薄板金属でできているため、支持部材６０全体の温度が均一になるにはある程度の時間を要するためである。すなわち、支持部材６０全体の温度が均一になるまでの間、支持部材６０には軸方向において熱膨張差が生じるが、支持部材６０は軸方向端部でフランジ部材５０Ｂにより位置規制されているため、中央部が最も大きく外側に膨らむ方向で反るという現象が発生する。この反りは最も膨張量が大きい加熱領域６３側の軸方向中央部に発生するので、その領域では定着ベルト２１と密着するようになる。一方、フランジ部材５０Ｂで規制された軸方向端部は反りが発生しないため中央部で膨らんだ支持部材６０に押された定着ベルト２１が端部では浮きやすくなる。
本発明では、軸方向端部側の支持部材６０の形状をフランジ部材５０Ｂで保持して安定化させることにより、このような定着ベルト２１の浮きを規制することができる。
【０１３４】
図３０に、構成例３におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。なお、ここで示す構成は、図２３〜図２９におけるフランジ部材５０Ｂに適用される。
図３０に示す定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂが構成例１で示したフランジ部材５０Ａと同様の考え方に基づき設計されている。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する加熱手段２２ｈと、定着ベルト２１の内周側に設けられるとともに定着ベルト２１を回転可能に支持する略円筒状の支持部材６０と、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、フランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃ及びフランジ面５０ｆに立設され支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を支持部材６０を介して間接的に回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ｂと、を備え、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図３０（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図３０（ｂ））。
【０１３５】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは非真円形の軌跡）における最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【０１３６】
なお、この場合の定着ベルトユニットの組み立ては、つぎのように行う（図２５及び図３０参照。）。
（Ｓ２１） まず外保持部材７０及び内保持部材７１が装着された支持部材６０の軸方向の一方の端部（図２５において右側端部）の内径部にフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａをスリップリング５１が支持部材６０の端部に当接するまで挿入する。
（Ｓ２２） ついで、支持部材６０の外周上に定着ベルト２１を装着するとともに、支持部材６０のニップ凹部６１にニップ形成部材２６をその端部がフランジ部５０ｂの所定位置に当接するまで挿入し、支持部材６０の内径部に補強部材２３、加熱手段２２ｈもそれぞれの端部がフランジ部５０ｂの所定位置に当接するまで挿入する（図３０（ａ））。
（Ｓ２３） 最後に、支持部材６０の軸方向の他方の端部（図２５において左側）の内径部にもう１つのフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａをスリップリング５１が支持部材６０の端部に当接するまで挿入して、定着ベルトユニットを完成する。
【０１３７】
なお、フランジ部材５０Ｂは、このように定着装置２０で用いられるために、図２６に示すように、お互いが同寸法で鏡像の関係となる形状（左右対称形状）となっている。
【０１３８】
その後、定着ベルトユニットの両端のフランジ部材５０Ｂにおけるそれぞれのフランジ部５０ｂを一対の側板４２それぞれの所定位置に固定することにより、定着ベルトユニットを組み付けて作業を完了する。
【０１３９】
本構成例においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外寸、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡の最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【０１４０】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面及び支持部材６０の外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【０１４１】
（構成例４）
つぎに、本発明に係る定着装置の構成例４について説明する。
図３１は、本発明に係る定着装置の構成例４を示す断面図である。
図３１に示すように、本構成例は、構成例３（図１９）と比べると、支持部材６０を用いず、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａが直接定着ベルト２１の軸方向両端部の内径部に挿入され、該定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を支持する点で異なり、それ以外は構成例３と同じである。なお、定着ベルト２１は、その内径部に配置された加熱手段２２ｈにより直接加熱される。
【０１４２】
ここで、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａは、支持部材６０を介さずに直接定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を支持して、定着ベルト２１の少なくとも軸方向両端部近傍を構成例３の場合と同様に、適正な形状に保持している。
【０１４３】
このとき、円筒部５０ａの外周形状（外周面の断面形状）は、少なくとも定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域が構成例３における支持部材６０の加熱領域６３における円筒内周部分と略同一形状とされていることが好ましく、定着ベルト２１を理想的な形状及び寸法（図２２）に保持するように、構成例３の支持部材６０の内周側の形状及び寸法と略同一とされていることが好適である。
【０１４４】
すなわち、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、定着ベルト２１が加熱手段２２ｈにより加熱される領域に対応する領域（領域Ａ，加熱対応領域６３’）が定着ベルト２１の半径に対応した所定半径の円弧形状（本構成例では定着ベルト２１の内周部の半径と略同一半径の円弧形状）であるとともに、該円弧の中心がニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して記録媒体搬送方向上流側に位置していることを特徴とするものである。
【０１４５】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、ニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向の中心線２６ｃに対して、ニップ部入口領域（加熱対応領域６３’）の方がニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも円筒直径外側方向に張り出していることが好ましい。
【０１４６】
また、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａの外周面の断面形状として、前記ニップ部出口領域（分離対応領域６４’）よりも定着ベルト２１の回転方向下流側に平坦な逃げ対応領域６５’を備えることが好ましい。
【０１４７】
したがって、本構成例におけるフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａは、図２８に示す形状であることが好適であり、その各寸法はつぎのように設定するとよい。
・半径Ｒ１；１４．５ｍｍ
・半径Ｒ２；１３ｍｍ
・距離ｄ１；３．４ｍｍ
・距離ｄ２；２．７ｍｍ
・距離ｄ３；２ｍｍ
・距離ｄ４；１１．５ｍｍ
・外径Ｄ１８’；３０．８６ｍｍ
【０１４８】
以上のように、本発明の定着装置２０において、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外周面が所定の形状を有することにより、定着ベルト２１の軸方向両端部近傍を適正な形状に直接保持するので、記録媒体、特に広幅の記録媒体の分離性を向上させることができる。
なお、本構成例では支持部材６０を用いないので、構成例３で述べた３つの効果（効果１〜３）のうち、効果１のみが得られる。
【０１４９】
また、本構成例の定着装置２０は、記録媒体Ｐの最大通紙サイズがＡ３縦サイズである定着装置（広幅機）においても本発明の効果が得られるが、最大通紙サイズがＡ４縦サイズなど比較的狭幅の定着装置においてはフランジ部材５０Ｂの定着ベルト２１の形状保持効果が軸方向中央部にまで及ぶのでなおよい。
【０１５０】
図３２に、構成例４におけるフランジ部材付近の要部構成を示す。
本発明の定着装置２０は、図３２に示すように、図３０の構成と比較すると、前述の通り、支持部材６０が省略されており、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａが定着ベルト２１を直接支持している点が異なり、それ以外は図３０の構成と同じである。すなわち、定着装置２０は、回転可能な無端状ベルトの定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周側に該定着ベルト２１と圧接可能に配置される加圧ローラ３１と、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材２６と、定着ベルト２１を加熱する加熱手段２２ｈと、当該定着装置のフレーム（側板４２）に固設されるフランジ部５０ｂ、フランジ面５０ｆを有する鍔部５０ｃ及びフランジ面５０ｆに立設され支持部材６０の軸方向端部の内周部に挿入されて定着ベルト２１を回転可能に保持する円筒部５０ａを有するフランジ部材５０Ｂと、を備え、フランジ部材５０Ｂにおける円筒部５０ａは、その外周面の円周方向に溝５０ｍが形成されてなり、ドーナツ盤形状であって、前記溝５０ｍにその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に定着ベルト２１の軸方向端部が当接するスリップリング５１を有しており（図３２（ａ））、前記スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心として、次式（１）を満足することを特徴とするものである（図３２（ｂ））。
【０１５１】
スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡（ここでは非真円形の軌跡）における最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１ ・・・（１）
【０１５２】
本構成例においても、加圧ローラ３１の回転駆動に伴って定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が軸方向のうちいずれかの方向に片寄りするが、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外寸、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎ＜定着ベルト２１の走行軌跡の最大外寸ＯＤｍａｘ＜スリップリング５１の外径ＯＤ５１の関係）を満足しているので、定着ベルト２１の軸方向端部は必ずスリップリング５１の盤面に当接し、フランジ面５０ｆの磨耗を防止することができる。
【０１５３】
また、スリップリング５１に定着ベルト２１の軸方向端部が当接し、該スリップリング５１がフランジ面５０ｆ側に押された状態で定着ベルト２１及びスリップリング５１が回転するようになる。このとき、前記スリップリング５１がフランジ面５０ｆと摺動することにより磨耗して、磨耗粉が発生するが、フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａに溝５０ｍが設けられ、スリップリング５１の回転軸５１ｊを中心とするフランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの外径、スリップリング５１の内径及び外径、定着ベルト２１の走行軌跡の外寸が前記式（１）の関係（スリップリング５１の内径ＩＤ５１（≒溝５０ｍの底面部分の径）＜フランジ部材５０Ｂの円筒部５０ａの最小外寸ＯＤｍｉｎの関係）を満足しているので、スリップリング５１の磨耗粉がスリップリング５１の内径部に入ったとしても溝５０ｍの底面と円筒部５０ａの外周面との段差により、前記磨耗粉が定着ベルト２１の内周部側に移動することを防止し、該磨耗粉を定着ベルト２１から離れた部分に落とすことができ、定着ベルト２１の回転トルクの上昇を抑えることができる。
なお、本構成例においても、図１１〜図１４に示す応用例を適用することができる。
【０１５４】
つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図３３は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す全体構成図である。
図３３に示すように、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が着脱自在（交換自在）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。
【０１５５】
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（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、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上に各色の画像が形成されることになる。
【０１５６】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図３３中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。）。
【０１５７】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置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上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【０１５８】
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、不図示の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。
【０１５９】
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上に重ねて転写する。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３３中の矢印方向に無端移動される。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体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。
【０１６２】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体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等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体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３３中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体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。
【０１６３】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体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、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【０１６４】
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記録媒体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記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体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被転写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。
【０１６５】
以上説明したように、本発明の画像形成装置において、前述した定着装置２０を備えているので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、記録媒体Ｐのサイズが変わっても消費エネルギーを抑えつつ適切な画像形成が可能であり、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。また、長時間安定した運転が可能となる。
【０１６６】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１６７】
１ 画像形成装置本体
３ 露光部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 作像部
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 感光体ドラム
１２ 給紙部
１８ 加熱領域と分離領域との間の最大外径
１８’ 加熱対応領域と分離対応領域の最大外径（Ｄ１８’）
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２１ａ 基材
２１ｂ 離型層
２１ｃ 塗膜
２２ 面状発熱体
２２ａ 基層
２２ｂ 抵抗発熱層
２２ｃ 電極層
２２ｄ 絶縁層
２２ｅ，２２ｅ１，２２ｅ２ 電極端子
２２ｆ 固定端子
２２ｈ 加熱手段
２２Ｌ 給電線
２２ｓ 発熱シート
２３ 補強部材
２３ａ 本体
２３ｂ 受け突起
２３ｒ 反射板
２４ 端子台ステイ
２５ 発熱体支持部材
２６ ニップ形成部材
２６ａ 本体
２６ｂ 支持突起
２６ｃ，２６ｃ’ 中心線
２７ 回転支持部材
２７ａ 開口部
２８ コア保持部材
２９ 断熱支持部材
３０，５０Ａ，５０Ｂ フランジ部材
３０ａ，５０ａ 円筒部
３０ｂ，５０ｂ フランジ部
３１ 加圧ローラ
３２ 中心軸
３３ 弾性層
３４ 離型層
４２ 側板
５０ａ１ 切欠き部
５０ａ２ 形状保持面
５０ｃ 鍔部
５０ｄ 案内部
５０ｆ，５０ｆ’ フランジ面
５０ｍ 溝
５１，５１’ スリップリング
５１ｊ 回転軸
５１ｓ スリット
５２ スペース
６０ 支持部材
６０ａ 塗膜
６１ ニップ凹部
６２ 導入領域
６２’ 導入対応領域
６３ 加熱領域
６３’ 加熱対応領域
６３ａ 加熱領域の円弧中心
６３ａ’ 加熱対応領域の円弧中心
６４ 分離領域
６４’ 分離対応領域
６４ａ 分離領域の円弧中心
６４ａ’ 分離対応領域の円弧中心
６５ 逃げ領域
６５’ 逃げ対応領域
６６ 中間領域
６６’ 中間対応領域
６７ 側壁
６８ 底壁
６９ 開口
７０ 外保持部材
７０ａ 取付部
７１ 内保持部材
７５ 帯電部
７６ 現像部
７７ クリーニング部
７８ 中間転写ベルト
７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ 第１転写バイアスローラ
８０ 中間転写クリーニング部
８２ ２次転写バックアップローラ
８３ クリーニングバックアップローラ
８４ テンションローラ
８５ 中間転写ユニット
９７ 給紙ローラ
９８ レジストローラ対
９９ 排紙ローラ対
１００ スタック部
１０１ ボトル収容部
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ トナーボトル
Ｌ レーザ光
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー
５０１ 別部材
５０２ 小径円筒部
Ａ，Ｂ 領域
Ｎ ニップ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６８】
【特許文献１】特許第３８１４５４２号公報
【特許文献２】特許第４０３５４２６号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献４】特開２０１０−０９６７８２号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３３８３９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状ベルトの定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段と、
当該定着装置のフレームに固設されるフランジ部、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接または間接的に回転可能に保持する円筒部を有するフランジ部材と、
を備え、
前記フランジ部材における円筒部は、その外周面の円周方向に溝が形成されてなり、
ドーナツ盤形状であって、前記溝にその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリングを有しており、
前記スリップリングの回転軸を中心として、次式（１）を満足することを特徴とする定着装置。
前記スリップリングの内径＜前記フランジ部材の円筒部の最小外寸＜前記定着部材の走行軌跡における最大外寸＜前記スリップリングの外径 ・・・（１）
【請求項２】
前記フランジ部におけるフランジ面の最大外寸が前記スリップリングの外径よりも小であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着部材の走行軌跡が真円でないことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記スリップリングにおける前記フランジ面側の盤面はその外周に向かうにつれて軸方向において前記定着部材から離れる側に傾斜する傾斜面となっており、
前記フランジ面は、前記スリップリングの盤面の傾斜に沿った傾斜面となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記スリップリングと前記フランジ面との間に、該スリップリングから発生する磨耗粉を貯蔵するスペースを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記スリップリングは、盤面に外周から内径部に連通したスリットを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記円筒部は、前記定着部材の軸方向端部の内径部に挿入される部分が別部材で形成されており、該別部材が前記フランジ部材のフランジ面に立設された小径円筒部に装着されることにより前記溝が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着部材の内周側に配置され、外周面が該定着部材の回転を支持する略円筒状の支持部材を備え、
前記フランジ部材は、前記円筒部を前記支持部材の軸方向端部の内周部に挿入してその外周面で前記支持部材を保持することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転可能な無端状ベルトの定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱手段と、
当該定着装置のフレームに固設されるフランジ部、及び該フランジ部のフランジ面に立設され前記定着部材の軸方向端部の内周部に挿入されて該定着部材を直接または間接的に回転可能に保持する円筒部を有するフランジ部材と、
を備え、
前記フランジ部材における円筒部は、その外周面の円周方向に溝が形成されてなり、
ドーナツ盤形状であって、前記溝にその内径部が回転可能に嵌め込まれ、盤面に前記定着部材の軸方向端部が当接するスリップリングを有しており、
前記スリップリングの回転軸を中心として、次式（１）を満足することを特徴とする定着装置。
前記スリップリングの内径＜前記フランジ部材の円筒部の最小外寸＜前記定着部材の走行軌跡における最大外寸＜前記スリップリングの外径 ・・・（１）
【請求項２】
前記フランジ部におけるフランジ面の最大外寸が前記スリップリングの外径よりも小であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着部材の走行軌跡が真円でないことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記スリップリングにおける前記フランジ面側の盤面はその外周に向かうにつれて軸方向において前記定着部材から離れる側に傾斜する傾斜面となっており、
前記フランジ面は、前記スリップリングの盤面の傾斜に沿った傾斜面となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記スリップリングと前記フランジ面との間に、該スリップリングから発生する磨耗粉を貯蔵するスペースを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記スリップリングは、盤面に外周から内径部に連通したスリットを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記円筒部は、前記定着部材の軸方向端部の内径部に挿入される部分が別部材で形成されており、該別部材が前記フランジ部材のフランジ面に立設された小径円筒部に装着されることにより前記溝が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着部材の内周側に配置され、外周面が該定着部材の回転を支持する略円筒状の支持部材を備え、
前記フランジ部材は、前記円筒部を前記支持部材の軸方向端部の内周部に挿入してその外周面で前記支持部材を保持することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−４１１２９（Ｐ２０１３−４１１２９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８２２７（Ｐ２０１１−１７８２２７）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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