(57)【要約】【課題】内側回転部の回転速度と外側回転部の回転速度とが等しくなるように駆動源による駆動力を伝達する場合と比べて、ベルトの内周面と押圧部との擦れを低減する。【解決手段】無端状のベルトと、ベルトの外周面に接触および離隔可能に設けられ、ベルトの外周面に接触して回転しベルトを周回移動させる外側回転部と、ベルトの内周面に接触しベルトを外側回転部に押圧する押圧部と、押圧部とは異なる位置でベルトの内周面に接触し、回転してベルトを周回移動させる内側回転部と、内側回転部の回転速度が外側回転部の回転速度の２０％以上８０％以下となるように、駆動源からの駆動力を内側回転部および外側回転部に伝達する伝達部とを備える定着装置。【選択図】図２
2020154266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、
前記ベルトの外周面に接触および離隔可能に設けられ、当該ベルトの外周面に接触して回転し当該ベルトを周回移動させる外側回転部と、
前記ベルトの内周面に接触し当該ベルトを前記外側回転部に押圧する押圧部と、
前記押圧部とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、回転して当該ベルトを周回移動させる内側回転部と、
前記内側回転部の回転速度が前記外側回転部の回転速度の２０％以上８０％以下となるように、駆動源からの駆動力を当該内側回転部および当該外側回転部に伝達する伝達部と
を備える定着装置。
【請求項２】
前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達する状態と、当該駆動源からの駆動力を当該内側回転部に伝達しない状態とを切り替える切替部を有す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】
前記切替部は、前記外側回転部が前記ベルトに接触している場合に、前記駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達しない状態にすることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記切替部は、装置本体から取り外しできることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力により回転して駆動力を伝達し、前記切替部により互いに連結した状態と連結が解除された状態とが切り替えられる複数のギアを有し、
前記切替部は、少なくとも一つの前記ギアを前記装置本体に残したまま当該装置本体から取り外しできることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力を前記外側回転部に伝達する第１ギア列と、当該駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達する第２ギア列とを有し、
前記第２ギア列は、前記駆動源からの駆動力を低減して伝達する低減ギアを複数含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記伝達部は、前記内側回転部の回転速度が前記外側回転部の回転速度の３０％以上の範囲となるように、前記駆動源からの駆動力を当該内側回転部および当該外側回転部に伝達することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
無端状のベルトと、
前記ベルトの外周面に接触および離隔可能に設けられ、当該ベルトの外周面に接触している場合に回転して当該ベルトを周回移動させる外側回転部と、
前記ベルトの内周面に接触し当該ベルトを前記外側回転部に押圧する押圧部と、
前記押圧部とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、回転して当該ベルトを周回移動させる内側回転部と、
駆動源からの駆動力を前記外側回転部に伝達する第１ギア列と、
駆動力を低減して伝達する低減ギアを複数有し、前記駆動源からの駆動力を前記内側伝達部に伝達する第２ギア列と
を備える定着装置。
【請求項９】
記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項１乃至８の何れか１項に記載の定着装置により構成された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１には、無端の定着ベルトと、定着ベルトの外周面に対し接離可能に設けられる加圧ロールと、定着ベルトを介して加圧ロールに対向する固定パッドと、定着ベルトの内周面に接触する加熱ロールとを備える定着装置が開示されている。そして、この定着装置では、用紙の定着を行う場合には、加圧ロールが定着ベルトに接触しながら回転し、定着ベルトを周回移動させる。また、用紙の定着を行わない場合には、加圧ロールが定着ベルトから離隔し、加熱ロールが回転して定着ベルトを周回移動させる。これにより、用紙の定着を行わない場合に、定着ベルトに生じる温度分布の差を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ベルトの外周面に接触する外側回転部およびベルトの内周面に接触する内側回転部を回転させてベルトを周回移動させる定着装置等では、この外側回転部と内側回転部とを同一の駆動源からの駆動力を用いて回転させる場合がある。一般に、駆動の安定性等の観点から、駆動源による駆動力には下限が存在する。このため、例えば定着動作を行わず外側回転部をベルトから離隔して内側回転部によりベルトを周回移動させる場合には、ベルトの移動速度を低下させることが難しい。この結果、ベルトの内周面と固定パッド等の押圧部とが擦れ、押圧部の摩耗が促進しやすくなる。
本発明は、内側回転部の回転速度と外側回転部の回転速度とが等しくなるように駆動源による駆動力を伝達する場合と比べて、ベルトの内周面と押圧部との擦れを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に接触および離隔可能に設けられ、当該ベルトの外周面に接触して回転し当該ベルトを周回移動させる外側回転部と、前記ベルトの内周面に接触し当該ベルトを前記外側回転部に押圧する押圧部と、前記押圧部とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、回転して当該ベルトを周回移動させる内側回転部と、前記内側回転部の回転速度が前記外側回転部の回転速度の２０％以上８０％以下となるように、駆動源からの駆動力を当該内側回転部および当該外側回転部に伝達する伝達部とを備える定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達する状態と、当該駆動源からの駆動力を当該内側回転部に伝達しない状態とを切り替える切替部を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記切替部は、前記外側回転部が前記ベルトに接触している場合に、前記駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達しない状態にすることを特徴とする請求項２に記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記切替部は、装置本体から取り外しできることを特徴とする請求項２に記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力により回転して駆動力を伝達し、前記切替部により互いに連結した状態と連結が解除された状態とが切り替えられる複数のギアを有し、前記切替部は、少なくとも一つの前記ギアを前記装置本体に残したまま当該装置本体から取り外しできることを特徴とする請求項４に記載の定着装置である。
請求項６に記載の発明は、前記伝達部は、前記駆動源からの駆動力を前記外側回転部に伝達する第１ギア列と、当該駆動源からの駆動力を前記内側回転部に伝達する第２ギア列とを有し、前記第２ギア列は、前記駆動源からの駆動力を低減して伝達する低減ギアを複数含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項７に記載の発明は、前記伝達部は、前記内側回転部の回転速度が前記外側回転部の回転速度の３０％以上の範囲となるように、前記駆動源からの駆動力を当該内側回転部および当該外側回転部に伝達することを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項８に記載の発明は、無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に接触および離隔可能に設けられ、当該ベルトの外周面に接触している場合に回転して当該ベルトを周回移動させる外側回転部と、前記ベルトの内周面に接触し当該ベルトを前記外側回転部に押圧する押圧部と、前記押圧部とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、回転して当該ベルトを周回移動させる内側回転部と、駆動源からの駆動力を前記外側回転部に伝達する第１ギア列と、駆動力を低減して伝達する低減ギアを複数有し、前記駆動源からの駆動力を前記内側伝達部に伝達する第２ギア列とを備える定着装置である。
請求項９に記載の発明は、記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項１乃至８の何れか１項に記載の定着装置により構成された画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、内側回転部の回転速度と外側回転部の回転速度とが等しくなるように駆動源による駆動力を伝達する場合と比べて、ベルトの内周面と押圧部との擦れを低減することができる。
請求項２、３に記載の発明によれば、伝達部が駆動源からの駆動力を内側回転部に常に伝達する場合と比べて、ベルトの内周面と内側回転部との擦れを低減することができる。
請求項４に記載の発明によれば、切替部が装置本体から取り外しできない場合と比べて、切替部の交換を容易に行うことができる。
請求項５に記載の発明によれば、複数のギアとともに切替部を装置本体から取り外す場合と比べて、切替部の交換に要するコストを低減することができる。
請求項６に記載の発明によれば、伝達部が複数の低減ギアを有しない場合と比べて、外側回転部の回転速度に対する内側回転部の回転速度を目的とする範囲に調整しやすくなる。
請求項７に記載の発明によれば、内側回転部の回転速度が外側回転部の回転速度の３０％未満である場合と比べて、画像の欠陥を抑制することができる。
請求項８、９に記載の発明によれば、内側回転部の回転速度と外側回転部の回転速度とが等しくなるように駆動源による駆動力を伝達する場合と比べて、ベルトの内周面と押圧部との擦れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】本実施の形態が適用される定着装置の側断面図である。
【図３】本実施の形態が適用される伝達部の構成を示した図である。
【図４】本実施の形態が適用される切替部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１００を示した概略構成図である。
同図に示す画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置１００には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが設けられている。
【０００９】
また、画像形成装置１００には、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次、一次転写させる一次転写部１０が設けられている。さらに、画像形成装置１００には、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を、記録材の一例である用紙５０に一括して二次転写させる二次転写部２０が設けられている。なお、本実施の形態の画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、一次転写部１０および二次転写部２０により画像形成手段が構成される。
【００１０】
また、二次転写されたトナー像を用紙５０上に定着させる定着装置６０が設けられている。さらに、プログラム制御されたＣＰＵにより構成され、画像形成装置１００内の各装置（各部）を制御する制御部４０が設けられている。また、表示パネルなどにより構成されユーザからの情報を受け付けるとともにユーザに対して情報を表示するＵＩ（User Interface）４５が設けられている。
【００１１】
各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが設けられている。まず、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３が設けられている。図中、露光ビームを符号Ｂｍで示している。
【００１２】
さらに、各色成分トナーが収容され感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７が設けられている。
【００１３】
中間転写ベルト１５は、不図示のモータにより駆動される駆動ロール３１によって、図１に示す矢印Ｂ方向に予め定めた速度で周回移動する。一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
【００１４】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。さらに二次転写ロール２２は、接地されるとともに、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙５０上にトナー像が二次転写される。
【００１５】
画像形成装置１００にて行われる画像形成動作について説明する。
画像形成装置１００では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００１６】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、レーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。そして現像器１４により感光体ドラム１１上にトナー像が形成された後、このトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。
【００１７】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に一次転写された後、中間転写ベルト１５の移動によりトナー像が二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、第１用紙収容部５３や第２用紙収容部５４から搬送ロール５２等により搬送された用紙５０が、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。
【００１８】
そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着のトナー像は、二次転写部２０において、用紙５０上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙５０は、中間転写ベルト１５から剥離された後、二次転写ロール２２よりも用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へ搬送される。そして搬送ベルト５５は、用紙５０を定着装置６０まで搬送する。
【００１９】
図２は、本実施の形態が適用される定着装置６０の側断面図である。
定着装置６０は、無端状のベルトの一例としての定着ベルト６１０を備える定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に押し付けられる外側回転部の一例としての加圧ロール６２と、定着ベルトモジュール６１の後述する第１張架ロール６１２および加圧ロール６２を回転させる駆動力を生成する駆動源７０と、駆動源７０からの駆動力を第１張架ロール６１２および加圧ロール６２に伝達する伝達部８０とを備えている。なお、本実施の形態の説明において、駆動力とは、対象を回転させるために要する応力であり、駆動力が大きいほど対象の回転速度が大きく、駆動力が小さいほど対象の回転速度が小さくなる。
【００２０】
この定着装置６０では、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との接触部に、用紙５０を加圧および加熱し用紙５０にトナー像を定着させるニップ部Ｎが形成される。
【００２１】
本実施の形態の加圧ロール６２は、ステンレス、鉄等の金属から構成される中実円柱状のシャフト６２１と、押圧により変形可能なシリコーンゴム等の弾性部材から構成され、シャフト６２１の外周に設けられる円筒形状の弾性層６２２とを有している。
加圧ロール６２は、シャフト６２１の両端に設けられた不図示の軸受けを介して支持されている。そして、加圧ロール６２は、矢印２Ｃで示す方向に向けて定着ベルトモジュール６１に押し付けられた加圧状態と、定着ベルトモジュール６１から離れた離隔状態とに切り替えられる。
【００２２】
また、加圧ロール６２は、後述する駆動源７０からの駆動力を受け、矢印２Ｂ方向に回転する。そして、加圧ロール６２が定着ベルトモジュール６１に押し付けられた加圧状態では、加圧ロール６２が矢印２Ｂ方向に回転することで、定着ベルト６１０が加圧ロール６２から駆動力を受け、図中矢印２Ａ方向に周回移動を行う。
【００２３】
定着ベルト６１０は、例えば、ポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側である外周面に積層されたシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆されＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等により形成された剥離層とで構成される。
【００２４】
さらに、定着ベルトモジュール６１には、回転可能に設けられ、内側から定着ベルト６１０を張架する内側回転部の一例としての第１張架ロール６１２が設けられている。また、定着ベルト６１０の移動方向において、第１張架ロール６１２よりも上流側には、同じく定着ベルト６１０を内側から張架する第２張架ロール６１３が設けられている。さらに、定着ベルト６１０の内側には、第２張架ロール６１３のステアリングを行うステアリング機構６１４が設けられている。
【００２５】
第１張架ロール６１２は、後述する駆動源７０からの駆動力を受け、矢印２Ｄ方向に回転する。そして、加圧ロール６２が定着ベルトモジュール６１から離れた離隔状態では、第１張架ロール６１２が矢印２Ｄ方向に回転することで、定着ベルト６１０が第１張架ロール６１２から駆動力を受け、図中矢印２Ａ方向に周回移動を行う。
【００２６】
また、定着ベルトモジュール６１では、例えば定着ベルト６１０の幅方向両端の周長のばらつき等により、定着ベルト６１０が幅方向の一方側に移動する所謂定着ベルト６１０の蛇行が生じる場合がある。これに対し、本実施の形態の定着ベルトモジュール６１では、ステアリング機構６１４によって、第２張架ロール６１３が傾き、これに伴い、定着ベルト６１０の幅方向に定着ベルト６１０が移動する。これにより、定着ベルト６１０の幅方向における定着ベルト６１０の位置が調整されるようになり、予め定められたた経路に沿って定着ベルト６１０が移動するようになる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、ステアリング機構６１４によりステアリングを行う対象を第２張架ロール６１３としたが、第１張架ロール６１２を変位させてもよい。ただし、第１張架ロール６１２ではなく第２張架ロール６１３を変位させた方が、用紙５０上のトナー像の乱れが抑制されるようになるため好ましい。
【００２８】
また、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０を挟み加圧ロール６２の対向位置に、加圧ロール６２からの荷重を受ける押圧部の一例としての荷重受け部材６１５が設けられている。本実施の形態では、加圧ロール６２と荷重受け部材６１５とによって、用紙５０が両側から挟まれ用紙５０に対して圧力が加えられる。
さらに、本実施の形態の定着ベルトモジュール６１では、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３、および、荷重受け部材６１５の内部に、これらを加熱するヒータ６１６が設けられている。ここで、このヒータ６１６は、例えばハロゲンヒータにより構成される。
【００２９】
さらに、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０の内側にオイルなどの潤滑剤を供給する第１潤滑剤供給部材６１７Ａ、第２潤滑剤供給部材６１７Ｂが設けられている。第１潤滑剤供給部材６１７Ａは、定着ベルト６１０の移動方向において、第１張架ロール６１２よりも上流側に、第２張架ロール６１３よりも下流側に配置されている。また、第２潤滑剤供給部材６１７Ｂは、定着ベルト６１０の移動方向において、第１張架ロール６１２よりも下流側に、荷重受け部材６１５よりも上流側に配置されている。
【００３０】
続いて、本実施の形態の定着装置６０において行われる定着動作について説明する。
画像形成装置１（図１参照）において、トナー像が形成される動作が開始されると、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に押し付けられた加圧状態に切り替えられる。
また、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３および荷重受け部材６１５に設けられたヒータ６１６および駆動源７０に対して電力が供給される。これにより、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３および荷重受け部材６１５が加熱される。さらに、駆動源７０からの駆動力が伝達部８０により加圧ロール６２に伝達され、加圧ロール６２が回転する。そして、定着ベルト６１０が、加圧ロール６２に従動して周回移動するとともに、予め定めた温度に加熱される。また、加圧ロール６２が、定着ベルト６１０を介して予め定めた温度に加熱される。
【００３１】
なお、詳細については後述するが、定着装置６０において定着動作が行われ、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に従動して周回移動する場合、駆動源７０からの駆動力は、伝達部８０によって第１張架ロール６１２には伝達されない。この場合、第１張架ロール６１２は、定着ベルト６１０に従動して回転する。
【００３２】
続いて、定着ベルト６１０が予め定めた温度に加熱された状態で、未定着のトナー像が形成された用紙５０が、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との間に形成されたニップ部Ｎに搬送される。ニップ部Ｎでは、用紙５０に形成された未定着のトナー像が、定着ベルト６１０により加熱されるとともに、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間で加圧されることで、用紙５０上に定着される。
その後、トナー像が形成された用紙５０は、定着ベルト６１０から剥離されて、画像形成装置１の外部に排出される。
【００３３】
一方、定着装置６０では、定着動作を行わない場合であって次に定着動作が開始されるまでの間に、定着ベルト６１０が予め定めた温度に加熱されるまでの待ち時間を短縮するための待機動作を行う場合がある。
定着装置６０において待機動作を行う場合、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１から離れた離隔状態に切り替えられる。ここで、定着装置６０において待機動作を行う場合に、加圧ロール６２が加圧状態を維持して定着ベルト６１０に接触し続けると、加圧ロール６２の押圧により定着ベルト６１０に負荷がかかる場合がある。これに対し、定着装置６０において待機動作を行う場合に、加圧ロール６２を離隔状態に切り替えることで、定着ベルト６１０に対する負荷が低減される。
【００３４】
定着装置６０において待機動作を行う場合、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３および荷重受け部材６１５に設けられたヒータ６１６には、引き続き電力が供給される。また、加圧ロール６２が離隔状態に切り替えられると、上述したように、定着ベルト６１０は、駆動源７０からの駆動力により回転する第１張架ロール６１２によって回転駆動され周回移動する。これにより、定着ベルト６１０が加熱されるとともに、定着ベルト６１０の周方向での温度分布の差が低減される。そして、定着装置６０において再び定着動作を行う場合に、定着ベルト６１０が予め定めた温度に加熱されるまでの待ち時間が短縮される。
【００３５】
ところで、定着装置６０において、定着ベルト６１０を周回移動させると、定着ベルト６１０の内周面と、この定着ベルト６１０の内周面に接触する荷重受け部材６１５とが擦れ、定着ベルト６１０や荷重受け部材６１５が摩耗する。定着ベルト６１０の内周面と荷重受け部材６１５との擦れによる定着ベルト６１０や荷重受け部材６１５の摩耗を抑制するためには、例えば定着装置６０において待機動作を行う場合に、定着ベルト６１０が周回移動する速度を低くすることが好ましい。
ここで、一般に、駆動の安定性等の観点から、駆動源７０による駆動力には下限が存在する。このため、例えば定着装置６０において待機動作を行う場合に、定着ベルト６１０が周回移動する速度を低くするために、駆動源７０の駆動力を低減することは難しい。
【００３６】
これに対し、本実施の形態では、例えば定着装置６０において待機動作を行う場合に、伝達部８０によって、駆動源７０による駆動力を低減して第１張架ロール６１２に伝達する。これにより、定着ベルト６１０が周回移動する速度を低くし、定着ベルト６１０の内周面と荷重受け部材６１５との擦れを低減し、定着ベルト６１０や荷重受け部材６１５の摩耗を抑制する。
【００３７】
続いて、伝達部８０の構成について説明する。図３は、本実施の形態が適用される伝達部８０の構成を示した図である。
伝達部８０には、駆動源７０からの駆動力が入力される入力ギア８１が設けられている。また、伝達部８０には、入力ギア８１に入力された駆動力を定着ベルトモジュール６１の第１張架ロール６１２に伝達する第２ギア列の一例としての定着側ギア列８３と、入力ギア８１に入力された駆動力を加圧ロール６２に伝達する第１ギア列の一例としての加圧側ギア列８５とが設けられている。
【００３８】
定着側ギア列８３は、第１張架ロール６１２と同軸上に配置され、第１張架ロール６１２に連動して回転する定着側連動ギア８３５を有している。定着側ギア列８３では、入力ギア８１から定着側連動ギア８３５に向けて、駆動力が伝達される。付言すると、定着側ギア列８３では、入力ギア８１から定着側連動ギア８３５に向かう方向が、駆動力の伝達方向である。
【００３９】
定着側ギア列８３は、入力ギア８１に入力された駆動力を伝達方向の下流側へ伝達する伝達ギア８３１を備えている。また、定着側ギア列８３は、伝達ギア８３１により伝達された駆動力を低減して、伝達方向の下流側へ伝達する第１低減ギア８３２および第２低減ギア８３３を備えている。さらに、定着側ギア列８３は、第２低減ギア８３３により伝達された駆動力を伝達方向の下流側へ伝達する伝達ギア８３４を備えている。さらにまた、定着側ギア列８３は、伝達ギア８３４により伝達された駆動力を、定着側連動ギア８３５へ伝達する状態と、定着側連動ギア８３５へ伝達しない状態とに切り替える切替ギア８４１を有する切替部８４を備えている。
【００４０】
図４は、本実施の形態が適用される切替部８４の構成を説明する図であって、切替部８４を図３におけるＩＶ方向から見た図である。
切替部８４は、ワンウェイクラッチ８４１ａを内蔵する切替ギア８４１と、切替ギア８４１を支持するとともに、画像形成装置１（図１参照）の装置本体にねじ８４３によって取り付けられる支持部８４２とを有している。
【００４１】
切替部８４は、第１張架ロール６１２に連動する定着側連動ギア８３５の回転速度が、伝達ギア８３４からの駆動力による回転速度よりも速い場合に、伝達ギア８３４からの駆動力を定着側連動ギア８３５に伝達しない。
言い換えると、切替部８４は、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に従動して周回移動し、第１張架ロール６１２が定着ベルト６１０に従動して回転する場合には、切替ギア８４１のワンウェイクラッチ８４１ａが空回りする。これにより、切替部８４は、伝達ギア８３４から切替ギア８４１に伝達された駆動力を定着側連動ギア８３５に伝達しない。一方、切替部８４は、定着装置６０において待機動作を行う際に加圧ロール６２が離隔状態に切り替えられた場合には、切替ギア８４１においてワンウェイクラッチ８４１ａがかみ合い、伝達ギア８３４から切替ギア８４１に伝達された駆動力を定着側連動ギア８３５に伝達する。
【００４２】
また、切替部８４は、支持部８４２を介して画像形成装置１（図１参照）の装置本体に取り付けられている。これにより、切替部８４は、ねじ８４３を外すことで、画像形成装置１の装置本体から取り外すことができる。付言すると、切替部８４は、定着側ギア列８３を構成する他のギアを装置本体に残したまま、画像形成装置１の装置本体から取り外すことができる。
【００４３】
上述したように、切替部８４では、伝達ギア８３４からの駆動力を定着側連動ギア８３５に伝達しない場合、ワンウェイクラッチ８４１ａが空回りする。このため、ワンウェイクラッチ８４１ａの消耗によって、切替ギア８４１の寿命は、定着側ギア列８３を構成する他のギアと比較して短い傾向がある。これに対し、本実施の形態の伝達部８０は、切替部８４を画像形成装置１の装置本体から取り外し可能な構成とすることで、寿命を迎えた切替ギア８４１を交換することが可能となる。この場合、切替ギア８４１の寿命によって、定着側ギア列８３や伝達部８０全体を交換することが不要となる。
【００４４】
また、切替部８４を、定着側ギア列８３を構成する他のギアを装置本体に残したまま画像形成装置１の装置本体から取り外し可能とすることで、例えば切替部８４を定着側ギア列８３を構成する他のギアとともに取り外す場合と比べて、切替ギア８４１の交換に要する手間やコストを低減できる。
【００４５】
図３に戻り、第１低減ギア８３２は、大径ギア８３２ａと、大径ギア８３２ａと比べて径が小さい小径ギア８３２ｂとが同軸上に設けられている。同様に、第２低減ギア８３３は、大径ギア８３３ａと、大径ギア８３３ａと比べて径が小さい小径ギア８３３ｂとが同軸上に設けられている。そして、定着側ギア列８３では、伝達ギア８３１と第１低減ギア８３２の大径ギア８３２ａがかみ合っている。また、第１低減ギア８３２の小径ギア８３２ｂと第２低減ギア８３３の大径ギア８３３ａがかみ合っている。さらに、第２低減ギア８３３の小径ギア８３３ｂと伝達ギア８３４とがかみ合っている。
【００４６】
そして、定着側ギア列８３では、伝達ギア８３１により伝達された駆動力が、第１低減ギア８３２によって低減されて、第２低減ギア８３３に伝達される。さらに、第１低減ギア８３２によって伝達された駆動力が、第２低減ギア８３３によって低減されて、伝達ギア８３４に伝達される。
【００４７】
加圧側ギア列８５は、加圧ロール６２と同軸上に配置され、加圧ロール６２に連動して回転する加圧側連動ギア８５５を有している。加圧側ギア列８５では、入力ギア８１から加圧側連動ギア８５５に向けて、駆動力が伝達される。付言すると、加圧側ギア列８５では、入力ギア８１から加圧側連動ギア８５５に向かう方向が、駆動力の伝達方向である。
加圧側ギア列８５は、入力ギア８１と加圧側連動ギア８５５との間に、駆動力の伝達方向にかみ合って並び、加圧側連動ギア８５５に向けて駆動力を伝達する複数の伝達ギア８５１、８５２、８５３、８５４を有している。
【００４８】
この例では、加圧側ギア列８５は、駆動源７０から入力ギア８１に入力された駆動力を、低減または増加させることなく、加圧側連動ギア８５５に伝達する。
【００４９】
次いで、図３を用いて伝達部８０の動作について説明する。
まず、定着装置６０（図２参照）において定着動作を行う場合の伝達部８０の動作について説明する。定着装置６０において定着動作を行う場合、上述したように、加圧ロール６２が加圧状態に切り替えられる。そして、伝達部８０では、駆動源７０から入力された駆動力により、入力ギア８１が図３における反時計方向に回転する。また、加圧側ギア列８５では、互いにかみ合う伝達ギア８５１、８５２、８５３、８５４が図３において矢印で示す方向に回転することで、入力ギア８１に入力された駆動力が加圧側連動ギア８５５に伝達される。
【００５０】
そして、伝達された駆動力によって加圧側連動ギア８５５が回転することで、加圧ロール６２が図２において矢印２Ｂで示した方向に回転駆動される。加圧ロール６２の回転速度は、例えば、４４８ｍｍ／ｓとすることができる。
なお、本実施の形態の説明において、加圧ロール６２の回転速度とは、回転する加圧ロール６２の外周面の周速度であって、回転する加圧ロール６２の外周面が周方向に沿って１秒当たりに移動する速度である。後述する第１張架ロール６１２の回転速度についても同様である。
【００５１】
また、定着装置６０において定着動作を行う場合、定着ベルト６１０（図２参照）は、加圧ロール６２に従動して周回移動し、第１張架ロール６１２は、定着ベルト６１０に従動して回転する。したがって、第１張架ロール６１２の回転速度は、加圧ロール６２の回転速度と等しくなる。第１張架ロール６１２の回転速度は、例えば、４４８ｍｍ／ｓである。
【００５２】
ここで、第１張架ロール６１２に連動して回転する定着側連動ギア８３５の回転速度は、第１低減ギア８３２および第２低減ギア８３３にて低減され伝達ギア８３４に伝達された駆動力による回転速度よりも速い。したがって、定着側ギア列８３では、切替部８４のワンウェイクラッチ８４１ａが空回りする。そして、駆動源７０から入力ギア８１に入力された駆動力は、定着側連動ギア８３５には伝達されない。
【００５３】
続いて、定着装置６０において待機動作を行う場合の伝達部８０の動作について説明する。定着装置６０において待機動作を行う場合、上述したように、加圧ロール６２が離隔状態に切り替えられる。そして、伝達部８０では、駆動源７０から入力された駆動力により、入力ギア８１が図３における反時計方向に回転する。なお、定着装置６０において待機動作を行う場合に、駆動源７０から入力ギア８１に入力される駆動力は、定着装置６０において定着動作を行う場合と比べて小さい。言い換えると、定着装置６０において待機動作を行う場合に、駆動源７０から入力された駆動力により回転する入力ギア８１の回転速度は、定着装置６０において定着動作を行う場合と比較して低い。
【００５４】
加圧側ギア列８５では、定着装置６０において定着動作を行う場合と同様に、伝達ギア８５１、８５２、８５３、８５４が回転することで、入力ギア８１に入力された駆動力が加圧側連動ギア８５５に伝達される。そして、伝達された駆動力によって加圧側連動ギア８５５が回転することで、加圧ロール６２が図２において矢印２Ｂで示した方向に回転駆動される。加圧ロール６２の回転速度は、例えば、１００ｍｍ／ｓとすることができる。
【００５５】
また、定着側ギア列８３では、伝達ギア８３１が図３において矢印で示す方向に回転することで、入力ギア８１に入力された駆動力が第１低減ギア８３２に伝達される。そして、第１低減ギア８３２が図３において矢印で示す方向に回転することで、伝達ギア８３１から伝達された駆動力が低減されて、第２低減ギア８３３に伝達される。さらに、第２低減ギア８３３が図３において矢印で示す方向に回転することで、第１低減ギア８３２から伝達された駆動力が低減されて、伝達ギア８３４に伝達される。
【００５６】
次いで、伝達ギア８３４が図３において矢印で示す方向に回転することで、第２低減ギア８３３から伝達された駆動力が切替部８４の切替ギア８４１に伝達される。切替部８４は、定着装置６０において待機動作を行う場合には、ワンウェイクラッチ８４１ａがかみ合うようになっている。したがって、切替部８４では、切替ギア８４１が図３において矢印で示す方向に回転することで、第２低減ギア８３３から伝達された駆動力が、定着側連動ギア８３５に伝達される。
そして、伝達された駆動力によって定着側連動ギア８３５が回転することで、第１張架ロール６１２が図２において矢印２Ｄで示した方向に回転駆動される。
【００５７】
ここで、定着側ギア列８３では、上述したように、駆動源７０から入力ギア８１に入力された駆動力が、第１低減ギア８３２および第２低減ギア８３３によって低減されて、定着側連動ギア８３５に伝達される。このため、定着側ギア列８３により伝達された駆動力によって回転する第１張架ロール６１２の回転速度は、加圧側ギア列８５により伝達された駆動力によって回転する加圧ロール６２の回転速度と比較して低い。
【００５８】
本実施の形態の定着装置６０では、待機動作を行う場合に、第１張架ロール６１２の回転速度が、加圧ロール６２の回転速度の２０％以上８０％以下となっている。付言すると、本実施の形態の伝達部８０は、第１張架ロール６１２の回転速度が加圧ロール６２の回転速度の２０％以上８０％以下となるように、駆動源７０からの駆動力を第１張架ロール６１２および加圧ロール６２に伝達する。
【００５９】
本実施の形態の定着装置６０では、第１張架ロール６１２の回転速度が加圧ロール６２の回転速度の８０％以下であることで、例えば第１張架ロール６１２の回転速度と加圧ロール６２の回転速度とが等しい場合と比べて、待機動作を行う場合の定着ベルト６１０が周回移動する速度が低くなる。これにより、定着装置６０において待機動作を行う場合に、定着ベルト６１０の内周面と荷重受け部材６１５との擦れが低減され、定着ベルト６１０や荷重受け部材６１５の摩耗が抑制される。
一方、第１張架ロール６１２の回転速度が加圧ロール６２の回転速度の８０％を超える場合、定着ベルト６１０の内周面と荷重受け部材６１５との擦れにより、定着ベルト６１０や荷重受け部材６１５の摩耗が進行しやすい。
【００６０】
また、本実施の形態の定着装置６０では、第１張架ロール６１２の回転速度が加圧ロール６２の回転速度の２０％以上であることで、例えば第１張架ロール６１２の回転速度が加圧ロール６２の回転速度の２０％未満である場合と比較して、定着装置６０において待機動作を行う場合に、定着ベルト６１０の周方向での温度分布の差が低減される。これにより、定着装置６０において再び定着動作を行う場合に、定着ベルト６１０が予め定めた温度に加熱されるまでの待ち時間が短縮される。
【００６１】
ここで、本実施の形態の伝達部８０では、定着側ギア列８３が、伝達される駆動力を低減する複数の低減ギア（第１低減ギア８３２、第２低減ギア８３３）を有している。これにより、定着側ギア列８３が低減ギアを１つしか有していない場合と比べて、加圧ロール６２の回転速度に対する第１張架ロール６１２の回転速度を目的とする範囲に調整しやすくなる。
【００６２】
なお、本実施の形態の伝達部８０では、切替部８４において駆動源７０からの駆動力を伝達する状態と伝達しない状態とを切り替える構成としてワンウェイクラッチ８４１ａを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ワンウェイクラッチ８４１ａに代えてトルクリミッタ等を用いてもよい。
その他、上述した実施の形態は、本発明の趣旨に反しない限りにおいては、様々な変形や組み合わせを行っても構わない。
【実施例】
【００６３】
続いて、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
図２に示した構成を有する定着装置６０を用いて、加圧ロール６２の回転速度に対する第１張架ロール６１２の回転速度の比率（以下、速度比（％）と表記する場合がある。）を変化させて、定着ベルト６１０の温度分布に基づく定着性能、および定着ベルト６１０の摩耗性を評価した。ここで、定着ベルト６１０としては、ポリイミド樹脂からなる厚さ８０μｍのベース層と、シリコーンゴムからなる厚さ４５０μｍの弾性体層と、ＰＦＡからなる厚さ３５μｍの剥離層とが内周から外周に順に積層されたものを用いた。定着装置６０は、第１張架ロール６１２の中心位置と第２張架ロール６１３の中心位置との距離が９７ｍｍ、第１張架ロール６１２の中心位置と荷重受け部材６１５の中心位置との距離が６１ｍｍ、第２張架ロール６１３の中心位置と荷重受け部材６１５の中心位置との距離が９０ｍｍのものを用いた。
【００６４】
定着装置６０において待機動作を行う場合、加圧ロール６２の回転速度を１００ｍｍ／ｓとした。なお、速度比（％）が１００％である場合、第１張架ロール６１２の回転速度は１００ｍｍ／ｓであり、速度比（％）が０％である場合、第１張架ロール６１２の回転速度は０ｍｍ／ｓである。
また、定着装置６０において定着動作を行う場合、加圧ロール６２の回転速度、加圧ロール６２に従動して周回移動する定着ベルト６１０の移動速度は、４４８ｍｍ／ｓである。
【００６５】
［評価方法］
定着性能および定着ベルト６１０の摩耗性の評価は、以下の基準に基づいて行った。
（定着性能）
定着装置６０において上述した待機動作を行った後、待ち時間なく画像形成装置１において画像形成動作を開始した場合に、用紙５０に形成される画像を目視で確認し、定着不良の有無、画像欠陥の有無を判定した。評価基準は以下の通りである。
Ａ：定着不良および画像欠陥が発生しなかった。
Ｂ：定着不良は発生していないものの、定着温度が低いことに起因する画像欠陥が発生した。
Ｃ：定着不良が発生した。
【００６６】
（定着ベルト６１０の摩耗性）
定着装置６０において予め定めた期間、待機動作を行った後、定着ベルト６１０の内周面の摩耗の有無を目視で確認した。
Ａ：摩耗が発生しなかった。または、定着動作に影響しない程度のわずかな摩耗が発生した。
Ｃ：定着動作に影響する摩耗が発生した。
【００６７】
［評価結果］
加圧ロール６２の回転速度に対する第１張架ロール６１２の回転速度の比率と、定着ベルト６１０の温度分布に基づく定着性能、および定着ベルト６１０の摩耗性の評価結果との関係を、以下の表１に示す。
【００６８】
【表１】
2020154266.tif 000003
【００６９】
表１に示すように、加圧ロール６２の回転速度に対する第１張架ロール６１２の回転速度の比率が２０％以上８０％以下の範囲である場合、定着装置６０における定着性能および定着ベルト６１０の摩耗性の双方において良好な結果が得られることが確認された。
特に、第１張架ロール６１２の回転速度の比率が３０％以上である場合、用紙５０に形成される画像に定着不良および画像欠陥が発生せず、定着装置６０における定着性能がより良好になることが確認された。
【符号の説明】
【００７０】
１０…一次転写部、２０…二次転写部、５０…用紙、６０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、７０…駆動源、８０…伝達部、８１…入力ギア、８３…定着側ギア列、８４…切替部、８５…加圧側ギア列、１００…画像形成装置、６１０…定着ベルト、６１２…第１張架ロール、６１３…第２張架ロール、６１４…ステアリング機構
【図１】
2020154266.tif 000004
【図２】
2020154266.tif 000005
【図３】
2020154266.tif 000006
【図４】
2020154266.tif 000007