(57)【要約】【課題】定着ベルトと加圧パッドの摺動性を長期間維持する。【解決手段】  本実施形態に係る定着装置は、媒体に形成されたトナー像を媒体に定着させる定着装置であって、回転可能に支持される加熱回転体と、加熱回転体を加熱するヒータと、加熱回転体の内部に配置され、加熱回転体の内周面に当接する押圧部材と、加熱回転体を介して、押圧部材に押圧され、媒体が通過するニップを形成する加圧回転体と、押圧部材を、加圧回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に支持する支持部材と、支持部材と押圧部材の間に配置され、潤滑剤が含浸する潤滑剤供給部材と、を備える。【選択図】図３
2020101670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に形成されたトナー像を前記媒体に定着させる定着装置であって、
回転可能に支持される加熱回転体と、
前記加熱回転体を加熱するヒータと、
前記加熱回転体の内部に配置され、前記加熱回転体の内周面に当接する押圧部材と、
前記加熱回転体を介して、前記押圧部材に押圧され、前記媒体が通過するニップを形成する加圧回転体と、
前記押圧部材を、前記加圧回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材と前記押圧部材の間に配置され、潤滑剤が含浸する潤滑剤供給部材と、
を備える定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材の前記支持部材に対向する対向面には、凹部が形成され、
前記潤滑剤供給部材は、前記凹部に配置される請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記潤滑剤供給部材の前記対向面に直交する方向の厚さは、前記凹部の深さよりも大きい請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧回転体が前記加熱回転体を押圧する第１位置と、前記加圧回転体が前記加熱回転体から離間する第２位置と、の間で、前記加圧回転体を移動可能に支持する支持手段を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記押圧部材と前記加熱回転体の間に配置され、加熱回転体の回転上流側に開口部が形成される摺動シートを備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を媒体に転写する転写体と、
前記転写体によって前記トナー像が転写された前記媒体を加熱して、前記トナー像を前記媒体に定着させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合機やレーザプリンタなどの画像形成装置は、トナー像を用紙に定着させるための定着装置を備えている。定着装置は、ヒータの熱を、例えば定着ベルトを介して用紙に伝えることで、用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させる。これによって、用紙へ画像や文字等の印刷が実現する。
【０００３】
この種の定着装置では、定着ベルトの内側に配置された加圧パッドに、定着ベルトを介して加圧ローラが押圧されることで、定着ベルトと加圧ローラの間に用紙が通過するニップが形成される。このため、用紙がニップを通過するときに、定着ベルトと加圧ローラが回転すると、定着ベルトの内周面が加圧パッドに対して摺動する。そこで、定着ベルトの内周面には、シリコンオイルなどの潤滑剤が塗布される。また、場合によっては、定着ベルトと加圧パッドの間に、摩擦抵抗が少ないシートが配置される。これにより、定着ベルトと加圧パッドの間の摩擦抵抗が低減される。
【０００４】
しかしながら、シリコンオイルは、定着ベルトの端部から漏れ出すことなどにより減少してしまうため、装置の稼働にともない定着ベルトと加圧パッドの摺動性が低下する。このため、定着ベルトと加圧パッドの摺動性の低下を抑制するための技術が種々提案されている。この種の技術は、潤滑剤が含浸するフェルトなどの潤滑剤供給部材を、回転する定着ベルトの表面に摺動するように支持することで、定着ベルトの表面に潤滑剤を塗布するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−８９２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術では、潤滑剤供給部材によって、定着ベルトの表面に潤滑剤が塗布されるので、定着ベルトの摺動性の低下を抑制することができる。しかしながら、定着装置の稼働時間が長くなると、例えば潤滑剤供給部材の表面が乾燥して、潤滑剤の塗布が十分にできなくなることがある。
【０００７】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、定着ベルトと加圧パッドの摺動性を長期間維持することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本実施形態に係る定着装置は、媒体に形成されたトナー像を媒体に定着させる定着装置であって、回転可能に支持される加熱回転体と、加熱回転体を加熱するヒータと、加熱回転体の内部に配置され、加熱回転体の内周面に当接する押圧部材と、加熱回転体を介して、押圧部材に押圧され、媒体が通過するニップを形成する加圧回転体と、押圧部材を、加圧回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に支持する支持部材と、支持部材と押圧部材の間に配置され、潤滑剤が含浸する潤滑剤供給部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】画像形成部を拡大して示す図である。
【図３】定着装置の一例を示す図である。
【図４】整磁部材の斜視図である。
【図５】加圧パッドの斜視図である。
【図６】加圧パッドと潤滑剤供給部材を示す斜視図である。
【図７】支持部材を、ベース部材などを省略して示す図である。
【図８】支持部材と加圧パッドを示す斜視図である。
【図９】加圧ローラ５２を支持する移動アーム５３を示す図である。
【図１０】加圧ローラが退避位置に位置するときの定着装置を示す図である。
【図１１】加圧ローラが当接位置に位置するときの定着装置を示す図である。
【図１２】画像形成装置を構成する制御系のブロック図である。
【図１３】第２の実施形態に係る定着装置を示す図である。
【図１４】摺動シートを示す図である。
【図１５】支持部材に取り付けられた摺動シートを示す図である。
【図１６】変形例に係る摺動シートを示す図である。
【図１７】変形例に係る定着装置を示す図である。
【図１８】変形例に係る定着装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照して、第１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。説明に当たっては、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を適宜用いる。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を概略的に示す図である。画像形成装置１０は、例えば複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripherals）である。画像形成装置１０は、本体部１１と、本体部１１の上方に配置される自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１３から構成される。本体部１１の上部には透明ガラスからなる原稿台１２が配置され、原稿台１２の上面側に、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１３が起伏回動可能に設けられている。また、本体部１１の上部には操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４は、各種のキーとＧＵＩ（Graphical User Interface）などを有している。
【００１２】
原稿台１２の下方には、原稿を読み取るためのスキャナ１５が設けられている。スキャナ１５は、自動原稿搬送装置１３によって送られる原稿、又は原稿台１２に載置された原稿を読み取って画像データを生成する。スキャナ１５は、イメージセンサ１６を備えている。
【００１３】
イメージセンサ１６は、原稿台１２に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台１２に沿って＋Ｘ方向へ移動しながら、原稿の画像を読み取る。また、自動原稿搬送装置１３によって原稿台１２へ供給される原稿の画像を読み取る場合には、イメージセンサ１６は、図１に示される位置に固定され、順次送られる原稿の画像を原稿ごとに読み取る。
【００１４】
本体部１１の内部には画像形成部１７が配置されている。画像形成部１７は、スキャナ１５で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データに基づいて、給紙カセット１８に収容される用紙などの記録媒体にトナー画像を形成する。
【００１５】
画像形成部１７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを用いて潜像を形成する画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、画像形成部に対応して設けられる走査ヘッド１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋと、中間転写ベルト２１などを有している。
【００１６】
画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下方に配置されている。画像形成部１７では、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが、−Ｘ側から＋Ｘ側へ配列されている。走査ヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの下方にそれぞれ配置されている。
【００１７】
図２は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうち、画像形成部２０Ｋを拡大して示す図である。各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同等の構成を有している。このため、画像形成部２０Ｋを例に、各画像形成部の構成について説明する。
【００１８】
画像形成部２０Ｋは、像担持体である感光体ドラム２２を有する。感光体ドラム２２の周囲には、矢印ｔに示される方向に従って帯電チャージャ２３、現像器２４、一次転写ローラ２５、クリーナ２６等が配置されている。感光体ドラム２２の露光位置には、走査ヘッド１９Ｋからレーザ光が照射される。回転する感光体ドラム２２の表面にレーザ光が照射されることで、感光体ドラム２２の表面に静電潜像が形成される。
【００１９】
画像形成部２０Ｋの帯電チャージャ２３は、感光体ドラム２２の表面を一様に帯電させる。現像器２４は、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりトナーを感光体ドラム２２に供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ２６は、ブレード２７を用いて感光体ドラム２２の表面の残留トナーを剥離して除去する。ブレード２７によって剥離されたトナーは、クリーナ２６に回収される。
【００２０】
図１に示されるように、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１、及び３つの従動ローラ３２に張架されている。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１が回転することで、図１における左回りに回転する。また、図１に示されるように、中間転写ベルト２１は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム２２それぞれの上面に接している。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２に対向する位置には、一次転写ローラ２５により一次転写電圧が印加される。これにより、感光体ドラム２２の表面に現像されたトナー像が、中間転写ベルト２１に一次転写される。
【００２１】
中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１には、二次転写ローラ３３が対向して配置されている。駆動ローラ３１と二次転写ローラ３３の間を用紙Ｐが通過する際に、二次転写ローラ３３により、二次転写電圧が用紙Ｐに印加される。これにより、中間転写ベルト２１に形成されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。中間転写ベルト２１の従動ローラ３２の近傍には、図１に示されるように、ベルトクリーナ３４が設けられている。ベルトクリーナ３４によって、中間転写ベルト２１の表面の残留トナーが除去される。
【００２２】
図１に示されるように、給紙カセット１８と二次転写ローラ３３の間には、給紙ローラ３５が設けられている。給紙カセット１８の近傍に配置されたピックアップローラ１８ａによって給紙カセット１８から取り出された用紙Ｐは、給紙ローラ３５によって、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３３の間に搬送される。
【００２３】
二次転写ローラ３３の上方には定着装置５０が設けられている。また、定着装置５０の上方には、排紙ローラ３７が設けられている。中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３３を通過した用紙Ｐは、定着装置５０によって加熱される。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着する。定着装置５０を通過した用紙Ｐは、排紙ローラ３７によって、排紙部３８に排出される。
【００２４】
図３は、定着装置５０の一例を示す図である。定着装置５０は、定着ベルト５１、加圧ローラ５２、定着ベルト５１の内側に配置されるベース部材８０、ベース部材８０に支持される加圧パッド９０、整磁部材７０、潤滑剤供給部材９９、定着ベルト５１の外周面に沿って配置される加熱コイル６０などを備えている。
【００２５】
定着ベルト５１は、長手方向をＹ軸方向とする筒状に整形された部材であり、その長さは用紙Ｐの幅（Ｙ軸方向の寸法）よりも大きい。また、定着ベルト５１の厚さは約３００μｍである。定着ベルト５１は、例えば耐熱性を有し厚さが７０μｍのポリイミドを素材とするフィルムを基材とする。基材の表面には、例えば発熱層、複合機能層、弾性層、及び保護層が積層形成されている。
【００２６】
発熱層は、銅やＳＵＳなどの金属からなる層であり、複合機能層はニッケルからなる層である。弾性層は、厚さ約２００μｍのシリコンゴムからなる層である。この弾性層は、ＰＦＡ樹脂（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等からなる保護層によって被覆されている。弾性層及び保護層は、定着装置５０のウォーミングアップ時間短縮のため、熱容量が大きくなりすぎないように厚みが調整される。
【００２７】
定着ベルト５１は、Ｙ軸に平行な軸回りに回転可能に支持されている。定着ベルト５１の内周面には、潤滑剤としてのシリコンオイルが塗布されている。
【００２８】
ベース部材８０は、長手方向をＹ軸方向とする断面がＵ字状の部材である。ベース部材８０は、定着ベルト５１とほぼ同等の長さであり、Ｙ軸に平行になるように水平に支持されている。
【００２９】
図４は、整磁部材７０の斜視図である。整磁部材７０は、長手方向をＹ軸方向とする部材であり、半円筒状に整形されている。整磁部材７０は、透磁率が温度によって変化する整磁合金からなり、キュリー温度以上に加熱されると磁性が変化する性質を有している。画像形成装置１０の用途などによって異なるが、整磁部材７０のキュリー温度は２００℃程度である。整磁部材７０は、例えば鉄とニッケルの合金からなる。
【００３０】
図４に示されるように、整磁部材７０の上端部には、例えば一対の固定部７１が形成されている。固定部７１それぞれの中央には、長手方向をＹ軸方向とする長方形の開口７１ａが形成されている。また、整磁部材７０の下端部には、例えば３つの当接部７２が、Ｙ軸方向に等間隔に形成されている。当接部７２それぞれは、ＹＺ面に平行となるように設けられている。固定部７１及び当接部７２を備える整磁部材７０は、例えば整磁合金を板金加工することにより一体的に形成することがきる。
【００３１】
図３に示されるように、整磁部材７０は、支持部材８３によって支持される。支持部材８３は、例えば鉄やＳＵＳなどの金属からなり、上端部が整磁部材７０に設けられた開口７１ａに挿入されることで、整磁部材７０をＸＹ面内で位置決めした状態で支持する。整磁部材７０は、支持部材８４に設けられる押しバネ８５によって当接部７２が−Ｘ方向へ付勢されることで、定着ベルト５１の内周面に接した状態になっている。
【００３２】
図３に戻り、加圧パッド９０は、加圧ローラ５２に対して、定着ベルト５１を内部から支持する部材である。図５は、加圧パッド９０の斜視図である。図５に示されるように、加圧パッド９０は、長手方向をＹ軸方向とする部材である。加圧パッド９０は、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムなどの弾性材料や、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、フェノール樹脂（ＰＦ）などの耐熱樹脂等を素材とする。
【００３３】
加圧パッド９０の上端部には、例えば一対の爪部９１が形成され、下端部にはＬ字状の爪部９２が形成されている。また、支持部材８２に対向する加圧パッド９０の−Ｘ側の面には、４つの凹部９３が形成されている。
【００３４】
爪部９１は、加圧パッド９０の上端部から上方（＋Ｚ方向）に突出し、直方体状に整形されている。また、爪部９１は、加圧パッド９０の下端部から下方（−Ｚ方向）に突出する鉛直部９２ａと、鉛直部９２ａから−Ｘ方向に延びる水平部９２ｂの２部分からなる。
【００３５】
４つの凹部９３は、Ｙ軸に沿って配列し、各凹部９３は、加圧パッド９０の−Ｘ側の面の上端部から下端にわたって形成されている。そのため、凹部９３は、Ｙ軸方向両端と＋Ｚ側端に内壁面が形成された状態になっている。図６は、加圧パッドと潤滑剤供給部材９９を示す斜視図である。図６に示されるように、凹部９３には、潤滑剤供給部材９９が配置される。
【００３６】
潤滑剤供給部材９９は、弾性変形する四角形板状の部材である。潤滑剤供給部材９９のＹ軸方向の大きさが凹部９３のＹ軸方向の大きさとほぼ等しく、Ｚ軸方向の大きさが凹部９３のＺ軸方向の大きさよりやや大きい。そのため、潤滑剤供給部材９９が凹部９３に配置される際には、下端部が直角になるように折り曲げられる。潤滑剤供給部材９９は、例えば接着剤などによって、凹部９３の底壁面（−Ｘ側の面）から加圧パッド９０の下面にわたって接着される。潤滑剤供給部材９９は、例えば、アラミド繊維、メラミン樹脂、ガラス繊維などの吸液材からなり、予めシリコンオイルが含浸している。
【００３７】
潤滑剤供給部材９９の厚さｔは、凹部９３の深さＤよりも大きい。このため、図６に示されるように、凹部９３に配置された潤滑剤供給部材９９は、半分から３分の１の部分が、加圧パッド９０の−Ｘ側の面からはみ出した状態になる。
【００３８】
図３に示されるように、潤滑剤供給部材９９が取り付けられた加圧パッド９０は、上端部と下端部が、ベース部材８０に固定された支持部材８１，８２によって、Ｘ軸方向へ往復移動可能に支持される。
【００３９】
図７は、支持部材８１，８２を、ベース部材８０などを省略して示す図である。図７に示されるように、支持部材８１は、長手方向をＹ軸方向とする長方形板状の部材である。支持部材８１は、例えば鉄やＳＵＳからなり、長手方向をＸ軸方向とする２つの長方形の開口８１ａが形成されている。支持部材８１は、図３に示されるように、水平になった状態で、−Ｘ側端部が例えばボルトやネジによって、ベース部材８０に固定される。
【００４０】
図７に示されるように、支持部材８２は、長手方向をＹ軸方向とする部材であり、Ｘ軸方向中央部で折り曲げられることで、ＸＹ面に平行な第１部分８２ａと第２部分８２ｂが形成されている。第１部分８２ａには、長手方向をＸ軸方向とする３つの長方形の開口８２ｃが形成されている。支持部材８２は、図３に示されるように、第１部分８２ａ及び第２部分８２ｂが水平になった状態で、第２部分８２ｂが例えばボルトやネジによって、ベース部材８０に固定される。
【００４１】
図８を参照するとわかるように、加圧パッド９０は、２つの爪部９１が、支持部材８１の開口８１ａに挿入され、３つの爪部９２が、支持部材８２の開口８２ｃに挿入された状態で、支持部材８１，８２に支持される。このため、加圧パッド９０は、爪部９１，９２が、支持部材８１，８２の開口８１ａ，８２ｃを往復移動可能な限度で、Ｘ軸に沿って往復移動する。
【００４２】
図３に示される加圧ローラ５２は、長手方向をＹ軸方向とする円柱状の部材である。加圧ローラ５２は、アルミニウムなどの金属からなる芯材５２ａと、芯材の外周面に積層されたシリコンゴム層５２ｂを備える。シリコンゴム層５２ｂの表面は、ＰＦＡ樹脂（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）で被覆されている。加圧ローラ５２は、外径が約２５ｍｍで、長さが定着ベルト５１の長さとほぼ等しい。
【００４３】
図９は、加圧ローラ５２と加圧ローラ５２を支持する移動アーム５３を示す図である。定着装置５０では、２つの移動アーム５３が、加圧ローラ５２の＋Ｙ側と−Ｙ側にそれぞれ配置されている。各移動アーム５３は、Ｘ軸方向に移動可能に設けられ、バネ５４によって−Ｘ方向へ付勢されている。各移動アーム５３は、加圧ローラ５２の芯材５２ａのＹ軸方向両端部を、それぞれＹ軸に平行な軸回りに回転可能に支持している。
【００４４】
移動アーム５３の下端部近傍には、Ｙ軸に平行な軸５５ａを中心に回転するカム５５が設けられている。移動アーム５３は、バネ５４によって付勢されることで、移動アーム５３の下端部がカム５５に当接するか、或いは、支持する加圧ローラ５２が定着ベルト５１に当接することによって、Ｘ軸方向の位置が規定される。図９に示される状態のときには、移動アーム５３は、下端部がカム５５に当接することで位置決めされている。この状態のときには、加圧ローラ５２は、定着ベルト５１から離間している。移動アーム５３は、カム５５が回転するとＸ軸方向に往復移動する。このため、加圧ローラ５２は、図９に実線で示される、定着ベルト５１から離間した位置から、破線で示される、定着ベルト５１に接する位置の間を移動する。
【００４５】
加圧ローラ５２は、定着ベルト５１に接する位置にあるときは、バネ５４によって定着ベルト５１に付勢される。これにより、加圧ローラ５２が、定着ベルト５１を介して、加圧パッド９０に押し付けられる。そして、加圧ローラ５２の表面と定着ベルト５１の表面が密着し、用紙Ｐが下方から上方（＋Ｚ方向）へ通過するニップが形成される。また、加圧ローラ５２は、用紙Ｐの加熱をしないときなどには、図３に点線に示される待機位置まで退避する。
【００４６】
定着装置５０のスタンバイ時などに、加圧ローラ５２を定着ベルト５１から離間し退避位置に退避させることで、定着ベルト５１等のクリープを回避することができる。
【００４７】
図１０は、加圧ローラ５２が退避位置に位置するときの定着装置５０を示す図である。この状態では、加圧ローラ５２は、定着ベルト５１から離間している。そして、加圧パッド９０は、潤滑剤供給部材９９の弾性力によって、ベース部材８０から離間したところに位置する。なお、退避位置では、加圧ローラ５２が定着ベルト５１から離間する方向へ移動し、潤滑剤供給部材９９の弾性力によって、加圧パッド９０がベース部材８０から離間したところに位置していれば、加圧ローラ５２が定着ベルト５１に接していてもよい。
【００４８】
図１１は、加圧ローラ５２が、定着ベルト５１を介して加圧パッド９０に当接する当接位置に位置するときの定着装置５０を示す図である。図１１に示されるように、加圧ローラ５２が当接位置にあるときには、加圧ローラ５２によってベース部材８０に加圧パッド９０が押し当てられ密着する。これによって、加圧パッド９０とベース部材８０の間に位置する潤滑剤供給部材９９が収縮し、当該潤滑剤供給部材９９に含浸していた潤滑剤が染み出す。そして、染み出した潤滑剤は、白抜き矢印に示されるように、定着ベルト５１の表面に滴下する。これにより、定着ベルト５１の内周面に潤滑剤が供給される。
【００４９】
定着装置５０では、用紙Ｐの加熱が行われるごとに、加圧ローラ５２によって加圧パッド９０がベース部材８０に押し当てられ、定着ベルト５１の内周面への潤滑剤の供給が行われる。
【００５０】
加熱コイル６０は、定着ベルト５１の外周面に沿って配置されている。加熱コイル６０は、定着ベルト５１を介して、整磁部材７０に対向している。加熱コイル６０には、後述する定着制御回路１５０によって、高周波電圧が印加される。加熱コイル６０に高周波電圧が印加されると、電磁誘導により定着ベルト５１にうず電流が流れ、定着ベルト５１が発熱する。
【００５１】
上述の定着装置５０では、加圧ローラ５２が回転することで、図３の矢印に示される方向にそれぞれ回転する加圧ローラ５２と定着ベルト５１のニップを用紙Ｐが通過する。これにより、用紙Ｐが発熱した定着ベルト５１により加熱され、用紙Ｐに形成されたトナー像が用紙Ｐに定着する。
【００５２】
図１２は、画像形成装置１０を構成する制御系のブロック図である。制御系は、例えば、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ１００、バスライン１１０、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インタフェース１２２、スキャナ１５、入出力制御回路１２３、給紙・搬送制御回路１３０、画像形成制御回路１４０、定着制御回路１５０を備えている。ＣＰＵ１００と各回路はバスライン１１０を介して接続されている。
【００５３】
ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を規定する制御プログラム及び制御データなどを記憶する。
【００５４】
ＲＡＭ１２１は、ＣＰＵ１００の作業領域となるワーキングメモリとして機能する。
【００５５】
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１２０に記憶されたプログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ１００によって、画像形成装置１０の構成各部が統括的に制御され、用紙に画像を形成するための処理が順次実行される。
【００５６】
インタフェース１２２は、ユーザが使用する端末などの装置と、通信を行う。入出力制御回路１２３は、操作パネル１４に情報を表示したり、操作パネル１４からの入力を受け付ける。画像形成装置１０のユーザは、操作パネル１４を操作することで、例えば用紙サイズや、原稿のコピー部数等を指定することができる。
【００５７】
給紙・搬送制御回路１３０は、ピックアップローラ１８ａ、給紙ローラ３５、或いは搬送路の排紙ローラ３７等を駆動するモータ群１３１を制御するユニットである。給紙・搬送制御回路１３０は、ＣＰＵ１００からの制御信号や、給紙カセット１８の近傍、或いは搬送路等に設けられた各種センサ１３２の検知結果に応じて、モータ群１３１を制御する。
【００５８】
画像形成制御回路１４０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて感光体ドラム２２、帯電チャージャ２３、走査ヘッド１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ、現像器２４、一次転写ローラ２５をそれぞれ制御する。
【００５９】
定着制御回路１５０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて、定着装置５０の加圧ローラ５２を回転する駆動モータ１５１を制御するとともに、カム５５を回転するモータ１５２を制御して、加圧ローラ５２を待機位置と当接位置との間で往復移動させる。定着装置５０では、用紙Ｐを定着させるときに加圧ローラ５２が当接位置に移動し、画像形成ジョブ終了後等のスタンバイ状態で用紙Ｐの定着を待ち受けているときに加圧ローラ５２が待機位置に移動する。また、定着制御回路１５０は、モータ１５２を制御してカム５５の姿勢を変更することにより、用紙Ｐの厚みや種類に応じて、定着ベルト５１に対する加圧ローラ５２の圧力を調整する。上記動作と並行して、定着制御回路１５０は、定着ベルト５１の温度を検出するセンサ１５３からの出力や、ＣＰＵから通知される用紙Ｐの大きさ等に基づいて、加熱コイル６０を駆動する。
【００６０】
画像形成装置１０では、ユーザからの印刷指令をトリガとして、用紙Ｐに印刷を行うための画像形成プロセスなどが行われる。画像形成プロセスは、例えばインタフェース１２２を介して受信した画像データを印刷する場合、又はスキャナ１５によって生成された画像データを印刷する場合に行われる。
【００６１】
次に、画像形成装置１０の画像形成プロセスについて説明する。画像形成装置１０は、ユーザからの印刷指令を受け付けると、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成プロセスを実行する。画像形成プロセスでは、図１に示されるように、用紙Ｐが、ピックアップローラ１８ａによって給紙カセット１８から引き出され、給紙ローラ３５によって、中間転写ベルト２１と、二次転写ローラ３３の間に搬送される。また、定着装置５０の加圧ローラ５２は、当接位置へ移動する。
【００６２】
上記動作と並行して、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋでは、感光体ドラム２２にトナー像がそれぞれ形成される。各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム２２に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１に順次転写される。これにより、中間転写ベルト２１に、イエロー（Ｙ）のトナー、マゼンダ（Ｍ）のトナー、シアン（Ｃ）のトナー、ブラック（Ｋ）のトナーからなるトナー像が形成される。
【００６３】
中間転写ベルト２１と、二次転写ローラ３３の間に搬送された用紙Ｐが、中間転写ベルト２１と、二次転写ローラ３３を通過するときに、中間転写ベルト２１に形成されたトナー像が、用紙Ｐに転写される。これにより、用紙Ｐには、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーからなるトナー画像が形成される。
【００６４】
トナー画像が形成された用紙Ｐは、定着装置５０を通過する。このとき、定着制御回路１５０は、用紙Ｐの大きさに応じて、加熱コイル６０の出力を制御する。用紙Ｐは、定着装置５０を通過することで加熱される。これにより、用紙Ｐに転写されたトナー像が用紙Ｐに定着し、用紙Ｐに画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ３７によって、排紙部３８に排紙される。画像形成プロセスでは、上述の処理が印刷部数に応じた回数実行される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置５０では、加圧ローラ５２が、図１０に示される待機位置と、図１１に示される当接位置に移動することで、ベース部材８０に加圧パッド９０が間欠的に押し付けられる。これにより、ベース部材８０と加圧パッド９０の間に位置する潤滑剤供給部材９９が間欠的に伸縮する。その結果、潤滑剤供給部材９９から潤滑剤が間欠的に染み出し、定着ベルト５１の内周面に塗布される。したがって、加圧パッド９０と定着ベルト５１との間の摩擦力を低減し、長期間潤滑性を維持することが可能となる。その結果、定着装置５０の動作を円滑に維持するとともに、装置寿命を延ばすことができる。
【００６６】
具体的には、定着装置の組み立て時には定着ベルトの内周面に十分な量のシリコンオイル等の潤滑剤が塗布される。しかしながら、定着ベルトの回転にともない潤滑剤が定着ベルトの端部から流出し不足する。その結果、定着ベルトと加圧パッドの間の摺動性が低下する。定着装置の組み立て時に塗布する潤滑剤の量を増加させたとしても、装置の稼働時や組立時に流出する潤滑剤の量が増加するだけで、潤滑性の維持に寄与する潤滑剤を増加させる効果を向上するには至らない。本実施形態に係る定着装置では、継続的に潤滑剤を供給することができるため、長期間にわたり定着ベルトの潤滑性を維持することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る定着装置５０では、定着ベルト５１の内周面に塗布された潤滑剤は、ベース部材８０や支持部材８１などを伝って、下方に位置する潤滑剤供給部材９９に落下し再度潤滑剤供給部材９９に補充される。定着装置５０では、潤滑剤供給部材９９に戻った潤滑剤が、再度適切なタイミングで定着ベルト５１の内周面に供給される。これにより、潤滑性を更に長期間にわたり維持することができる。
【００６８】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、定着装置５０を備えている。そのため、継続して精度よく画像を形成することが可能となる。
【００６９】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態に係る定着装置５０Ａについて説明する。図１３は、第２の実施形態に係る定着装置５０Ａを示す図である。定着装置５０Ａは、第１の実施形態に係る定着装置５０と比較して、加圧パッド９０と定着ベルト５１の内周面との間に摺動シート８６を備えている点で相違している。
【００７０】
摺動シート８６は、摺動性、耐摩耗性、耐熱性に優れた部材からなる。摺動シート８６としては、例えば、フッ素樹脂が含浸したガラスクロスを用いることができる。
【００７１】
図１４は摺動シート８６を示す図である。図１４に示されるように、摺動シート８６は、四角形に整形され、−Ｘ側端部に３つの長方形の開口８６ａと、複数の円形の開口８６ｂが形成されている。開口８６ｂは、例えばＹ軸に沿って等間隔に配置されている。摺動シート８６は、加圧パッド９０を支持する支持部材８２に取り付けられる。
【００７２】
図１５は、支持部材８２に取り付けられた摺動シート８６を示す図である。図１５に示されるように、摺動シート８６は、３つの開口８６ａが支持部材８２の開口８２ｃに一致するように配置され、接着剤によって支持部材８２の第１部分８２ａに接着されることで、支持部材８２に取り付けられる。図１３に示されるように、摺動シート８６は、加圧パッド９０と定着ベルト５１の間に配置される。図１３と図１５を参照するとわかるように、摺動シート８６に設けられた開口８６ｂは、加圧パッド９０と潤滑剤供給部材９９の下方に位置する。そのため、摺動シート８６を設けたとしても、潤滑剤供給部材９９から染み出した潤滑剤は、摺動シート８６の開口８６ｂを介して、定着ベルト５１の内周面に供給される。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置５０Ａでは、摺動シート８６を備えている。このため、加圧パッド９０と定着ベルト５１の間の摺動性を向上することが可能となる。また、摺動シート８６によって加圧パッド９０が覆われたとしても、潤滑剤供給部材９９から染み出した潤滑剤は、摺動シート８６に設けられた開口８６ｂを介して、定着ベルト５１の内周面に供給される。したがって、加圧パッド９０と定着ベルト５１との間の摩擦力を低減し、長期間潤滑性を維持することが可能となる。また、摺動シート８６の開口８６ｂの大きさや位置を調整することで、定着ベルト５１の内周面に供給される量を調整したり、潤滑剤を供給する位置を調整することができる。したがって、定着装置５０の動作を円滑に維持するとともに、装置寿命を延ばすことができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、摺動シート８６に円形の開口８６ｂが設けられている場合について説明した。これに限らず、摺動シート８６には、例えば図１６に示されるように、楕円形の開口８６ｂが設けられていてもよく、四角形などの多角形の開口が設けられていてもよい。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図６に示されるように、定着装置５０に、４つの潤滑剤供給部材９９が設けられている場合について説明した。これに限らず、定着装置５０に５つ以上の潤滑剤供給部材９９が設けられていてもよい。
【００７６】
また、潤滑剤供給部材９９の配置位置は、例えば潤滑剤が定着ベルト５１の両端から外部へ流出することを考慮して、定着ベルト５１の中央部に密に配置することとしてもよい。また、画像形成装置の構造に応じて、適宜配置を決定することとしてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、定着ベルト５１を加熱コイル６０による電磁誘導を利用して加熱することとした。これに限らず、定着ベルト５１を、ハロゲンヒータやセラミックヒータなどを用いて加熱することとしてもよい。
【００７８】
図１７は、フィルム状の定着ベルト５１を介して、ヒータ６１で用紙Ｐを加熱する方式の定着装置５０Ｂを一例として示す図である。ヒータ６１は、例えば、セラミックからなる基板と、基板に形成された加熱部を有する。この定着装置５０では、ヒータ６１は、定着ベルト５１を介して、用紙Ｐに熱を加えることにより用紙Ｐの加熱を行う。
【００７９】
上記実施形態では、定着装置５０が、円筒状の定着ベルト５１を有していることとした。定着ベルト５１の形状等はこれに限定されるものではない。例えば、図１８に示されるように、画像形成装置１０の定着装置としては、複数のローラに張架された定着ベルト５１を備える定着装置５０Ｃを用いることができる。
【００８０】
図１８に示されるように、定着装置５００では、定着ベルト５１は、定着ベルト５１を回転させるための駆動ローラ５０１、定着ベルト５１にテンションを与えるテンションローラ５０２に張架されている。定着ベルト５１は、駆動ローラ５０１が、矢印ｓに示される方向に回転することで、矢印Ａに示される方向へ回転する。
【００８１】
定着装置５００では、定着ベルト５１の内側に接する加圧パッド９０に、加圧ローラ５２が押圧されることで、定着ベルト５１と加圧ローラ５２の間にニップが形成される。このニップを、トナー像が転写された用紙Ｐが上方へ通過することにより、用紙Ｐが加熱される。これにより、トナー像が用紙Ｐに定着し、用紙Ｐに画像が形成される。
【００８２】
上記実施形態では、画像形成装置１０が複合機である場合について説明した。これに限らず、画像形成装置１０は、レーザプリンタ等であってもよい。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  画像形成装置
１１  本体部
１２  原稿台
１３  自動原稿搬送装置
１４  操作パネル
１５  スキャナ
１６  イメージセンサ
１７  画像形成部
１８  給紙カセット
１８ａ  ピックアップローラ
１９Ｃ，１９Ｋ，１９Ｍ，１９Ｙ  走査ヘッド
２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｍ，２０Ｙ  画像形成部
２１  中間転写ベルト
２２  感光体ドラム
２３  帯電チャージャ
２４  現像器
２４ａ  現像ローラ
２５  一次転写ローラ
２６  クリーナ
２７  ブレード
３１  駆動ローラ
３２  従動ローラ
３３  二次転写ローラ
３４  ベルトクリーナ
３５  給紙ローラ
３７  排紙ローラ
３８  排紙部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ  定着装置
５１  定着ベルト
５２  加圧ローラ
５２ａ  芯材
５２ｂ  シリコンゴム層
５２ｃ  加圧ローラ駆動機構
５３  移動アーム
５４  バネ
５５  カム
５５ａ  軸
６０  加熱コイル
６１  ヒータ
６８ａ  支持部材
７０  整磁部材
７１  固定部
７１ａ  開口
７２  当接部
８０  ベース部材
８１，８２，８３，８４  支持部材
８１ａ，８２ｃ  開口
８２ａ  第１部分
８２ｂ  第２部分
８５  バネ
８６  摺動シート
８６ａ，８６ｂ  開口
９０  加圧パッド
９１，９２  爪部
９２ａ  鉛直部
９２ｂ  水平部
９３  凹部
９９  潤滑剤供給部材
１００  ＣＰＵ
１１０  バスライン
１２０  リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
１２１  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１２２  インタフェース
１２３  入出力制御回路
１３０  搬送制御回路
１３１  モータ群
１３２  種センサ
１４０  画像形成制御回路
１５０  定着制御回路
１５１  駆動モータ
１５２  センサ
５００  定着装置
５０１  駆動ローラ
５０２  テンションローラ
Ｐ  用紙
【図１】
2020101670.tif 000003
【図２】
2020101670.tif 000004
【図３】
2020101670.tif 000005
【図４】
2020101670.tif 000006
【図５】
2020101670.tif 000007
【図６】
2020101670.tif 000008
【図７】
2020101670.tif 000009
【図８】
2020101670.tif 000010
【図９】
2020101670.tif 000011
【図１０】
2020101670.tif 000012
【図１１】
2020101670.tif 000013
【図１２】
2020101670.tif 000014
【図１３】
2020101670.tif 000015
【図１４】
2020101670.tif 000016
【図１５】
2020101670.tif 000017
【図１６】
2020101670.tif 000018
【図１７】
2020101670.tif 000019
【図１８】
2020101670.tif 000020