(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
回転可能に構成された無端状のベルトと、
前記ベルトの外周面に接触する加圧部材と、
前記ベルトの内周面に接触し、前記ベルトを前記加圧部材に押圧する押圧部材と、
前記ベルトと前記押圧部材との間に介在する潤滑剤に気泡を混入させる気泡混入部と、
前記定着装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を調整可能である、定着装置。
【請求項２】
前記気泡混入部は、前記ベルトの前記内周面に供給される以前の前記潤滑剤に前記気泡を混入させる、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記潤滑剤を貯える潤滑剤貯蔵部をさらに備え、
前記気泡混入部は、前記潤滑剤貯蔵部の内部に連通する空気供給経路と、前記空気供給経路から前記潤滑剤貯蔵部の内部に空気が流出する空気流出口に設けられた多孔質体とを有する、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記気泡混入部は、前記ベルトと前記押圧部材との間に存在する前記潤滑剤の温度よりも気化温度が低い液体を、前記ベルトの前記内周面に供給される以前の前記潤滑剤に混入させる液体混入部を有する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記潤滑剤を貯える潤滑剤貯蔵部をさらに備え、
前記液体混入部は、前記液体を前記潤滑剤貯蔵部に供給する液体供給経路を有する、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記気泡混入部は、前記ベルトと前記押圧部材との間に存在する前記潤滑剤の温度よりも気化温度が低い液体を、前記押圧部材に接触する以前の前記ベルトの前記内周面に噴霧する液体噴霧ノズルを有する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記気泡混入部は、前記押圧部材に接触した直後の前記ベルトの前記内周面に気体を噴霧する気体噴霧ノズルを有する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ベルトの駆動トルクを測定するトルク測定部をさらに備え、
前記制御装置は、前記トルク測定部により測定されたトルクに基づき、前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を調整可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記定着装置の走行距離、通紙枚数、および走行時間からなる群より選ばれる１つのパラメータに基づき、前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を調整可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記定着装置の省エネルギーモード運転が選択されているか否かを判断し、省エネルギーモード運転が選択されているときに前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を選択されていないときよりも大きくする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記定着装置がウォームアップ中か印字中かを判断し、ウォームアップ中に前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を印字中よりも大きくする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記記録媒体の種類、および、前記記録媒体に付着した前記トナー像の大きさからなる群より選ばれる１つのパラメータに基づき、前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率を調整可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記気泡混入部は、前記加圧部材の長手方向における中央部に供給される前記潤滑剤と、前記加圧部材の前記長手方向における端部に供給される前記潤滑剤とに、独立して前記気泡を混入可能であり、
前記制御装置は、前記中央部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率と、前記端部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率とを独立して調整可能である、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記中央部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率と、前記端部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率とを、前記加圧部材の熱膨張量に基づき制御する、請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記中央部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率と、前記端部に供給される前記潤滑剤中に混入される前記気泡の比率とを、前記記録媒体の種類に基づき制御する、請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１６】
回転する前記ベルトが前記押圧部材から離れる位置の下流において前記ベルトの前記内周面の前記潤滑剤中に混入されている前記気泡の比率を低減する消泡部をさらに備える、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記消泡部は、前記ベルトと前記押圧部材との間に存在する前記潤滑剤の温度よりも高い温度に前記潤滑剤を加熱する加熱部を有する、請求項１６に記載の定着装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の定着装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を加熱および加圧することで記録媒体上に定着させる定着装置が知られている。特開２００７−１９９２８５号公報（特許文献１）には、定着ローラに対向する位置にある定着パッドと、定着ベルトとの摩擦力を下げるための潤滑剤の塗布に関し、定着ローラを回転させるためのモータの軸にかかるトルクを検出する検出手段を設け、このトルクの検出結果に応じて潤滑剤搬送手段の制御を行なう構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９９２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無端状のベルトの内周に設けられる摺動部材は、ベルトの内周面に接触する摺動面を有する。ベルトと摺動部材との摺動抵抗を低減するために、摺動面に潤滑剤が保持される。潤滑剤の経年劣化または潤滑剤への不純物の混入などにより潤滑剤の粘度が増加すると、摺動性が悪化する。ベルトが摺動部材に対して滑らかに摺動しなくなると、記録媒体上のトナー像とベルトとの間で滑りが生じ、画像の品質が低下する問題があった。
【０００５】
特許文献１では、潤滑剤の供給量を調整可能とした定着装置が提案されている。しかし、潤滑剤の供給量が不足しているときに供給量を増加して摺動性を向上させることは可能であるものの、劣化して粘度が増加した潤滑剤を本来の粘度に回復させることはできない。
【０００６】
本発明の目的は、潤滑剤の摺動特性を自在に調整可能とする定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面を反映した定着装置は、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、回転可能に構成された無端状のベルトと、ベルトの外周面に接触する加圧部材と、ベルトの内周面に接触し、ベルトを加圧部材に押圧する押圧部材と、ベルトと押圧部材との間に介在する潤滑剤に気泡を混入させる気泡混入部と、を備えている。
【０００８】
上記の定着装置において、気泡混入部は、ベルトの内周面に供給される以前の潤滑剤に気泡を混入させる。
【０００９】
上記の定着装置は、潤滑剤を貯える潤滑剤貯蔵部をさらに備えている。気泡混入部は、潤滑剤貯蔵部の内部に連通する空気供給経路と、空気供給経路から潤滑剤貯蔵部の内部に空気が流出する空気流出口に設けられた多孔質体とを有している。
【００１０】
上記の定着装置において、気泡混入部は、ベルトと押圧部材との間に存在する潤滑剤の温度よりも気化温度が低い液体を、ベルトの内周面に供給される以前の潤滑剤に混入させる液体混入部を有している。
【００１１】
上記の定着装置は、潤滑剤を貯える潤滑剤貯蔵部をさらに備えている。液体混入部は、液体を潤滑剤貯蔵部に供給する液体供給経路を有している。
【００１２】
上記の定着装置において、気泡混入部は、ベルトと押圧部材との間に存在する潤滑剤の温度よりも気化温度が低い液体を、押圧部材に接触する以前のベルトの内周面に噴霧する液体噴霧ノズルを有している。
【００１３】
上記の定着装置において、気泡混入部は、押圧部材に接触した直後のベルトの内周面に気体を噴霧する気体噴霧ノズルを有している。
【００１４】
上記の定着装置は、定着装置の動作を制御する制御装置をさらに備えている。制御装置は、潤滑剤中に混入される気泡の比率を調整可能である。
【００１５】
上記の定着装置は、ベルトの駆動トルクを測定するトルク測定部をさらに備えている。制御装置は、トルク測定部により測定されたトルクに基づき、潤滑剤中に混入される気泡の比率を調整可能である。
【００１６】
上記の定着装置において、制御装置は、定着装置の走行距離、通紙枚数、および走行時間からなる群より選ばれる１つのパラメータに基づき、潤滑剤中に混入される気泡の比率を調整可能である。
【００１７】
上記の定着装置において、制御装置は、定着装置の省エネルギーモード運転が選択されているか否かを判断し、省エネルギーモード運転が選択されているときに潤滑剤中に混入される気泡の比率を選択されていないときよりも大きくする。
【００１８】
上記の定着装置において、制御装置は、定着装置がウォームアップ中か印字中かを判断し、ウォームアップ中に潤滑剤中に混入される気泡の比率を印字中よりも大きくする。
【００１９】
上記の定着装置において、制御装置は、記録媒体の種類、および、記録媒体に付着したトナー像の大きさからなる群より選ばれる１つのパラメータに基づき、潤滑剤中に混入される気泡の比率を調整可能である。
【００２０】
上記の定着装置において、気泡混入部は、加圧部材の長手方向における中央部に供給される潤滑剤と、加圧部材の長手方向における端部に供給される潤滑剤とに、独立して気泡を混入可能である。制御装置は、中央部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率と、端部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率とを独立して調整可能である。
【００２１】
上記の定着装置において、制御装置は、中央部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率と、端部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率とを、加圧部材の熱膨張量に基づき制御する。
【００２２】
上記の定着装置において、制御装置は、中央部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率と、端部に供給される潤滑剤中に混入される気泡の比率とを、記録媒体の種類に基づき制御する。
【００２３】
上記の定着装置は、回転するベルトが押圧部材から離れる位置の下流においてベルトの内周面の潤滑剤中に混入されている気泡の比率を低減する消泡部をさらに備えている。
【００２４】
上記の定着装置において、消泡部は、ベルトと押圧部材との間に存在する潤滑剤の温度よりも高い温度に潤滑剤を加熱する加熱部を有している。
【００２５】
本発明の一側面を反映した定着装置は、上記のいずれかの定着装置を備えている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の定着装置によると、潤滑剤の摺動特性を自在に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第一実施形態に従う画像形成装置の内部構造の一例を示す図である。
【図２】第一実施形態に従う定着装置の内部構造を示す図である。
【図３】図２に示す潤滑剤貯蔵部の内部構造を拡大して示す図である。
【図４】図２に示す押圧部材付近を拡大して示す図である。
【図５】第二実施形態に従う潤滑剤貯蔵部の内部構造を示す図である。
【図６】第三実施形態に従う定着装置の内部構造を示す図である。
【図７】第四実施形態に従う定着装置の内部構造を示す図である。
【図８】第五実施形態に従う定着装置の内部構造を示す図である。
【図９】画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１０】潤滑剤の種類毎の温度と駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【図１１】潤滑剤への気泡混入比率と駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【図１２】定着装置への通紙枚数と駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【図１３】通紙枚数に応じた気泡混入比率の増加を示すグラフである。
【図１４】気泡混入比率と熱伝導率との関係を示すグラフである。
【図１５】記録媒体へのトナー付着量毎の、駆動トルクとスリップ率との関係を示すグラフである。
【図１６】記録媒体毎の、駆動トルクとスリップ率との関係を示すグラフである。
【図１７】加圧ローラーの概略形状を示す模式図である。
【図１８】加圧ローラーの長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。
【図１９】起動直後と通常運転時とにおける、加圧ローラーの長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。
【図２０】紙種毎の、加圧ローラーの長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２９】
＜第一実施形態＞
［画像形成装置１００の内部構造］
図１は、第一実施形態に従う画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。図１を参照して、本発明に係る定着装置５０が搭載されている画像形成装置１００について説明する。
【００３０】
図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ファックスであってもよいし、複写機、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional  Peripheral）であってもよい。
【００３１】
画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、制御装置１０１とを備えている。
【００３２】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００３３】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを備えている。
【００３４】
帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、制御装置１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
【００３５】
現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。
【００３６】
感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。
【００３７】
中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。
【００３８】
クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。
【００３９】
カセット３７には、記録媒体の一例としての用紙Ｓがセットされている。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、ローラー形状を有し、回転可能に構成されている。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。
【００４０】
二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。
【００４１】
定着装置５０は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。
【００４２】
なお、上述では、印刷方式としてタンデム方式を採用している画像形成装置１００について説明したが、画像形成装置１００の印刷方式は、タンデム方式に限定されない。画像形成装置１００内における各構成の配置は、採用される印刷方式に従って適宜変更され得る。画像形成装置１００の印刷方式として、ロータリー方式や直接転写方式が採用されてもよい。ロータリー方式の場合、画像形成装置１００は、１つの感光体１０と、同軸上で回転可能に構成される複数の現像装置１３で構成される。画像形成装置１００は、印刷時には、各現像装置１３を感光体１０に順に導き、各色のトナー像を現像する。直接転写方式の場合、画像形成装置１００は、感光体１０上に形成されたトナー像が用紙Ｓに直接転写される。
【００４３】
［定着装置５０の内部構造］
図２を参照して、図１に示される定着装置５０についてさらに説明する。図２は、第一実施形態に従う定着装置５０の内部構造を示す図である。
【００４４】
図２に示されるように、定着装置５０は、加熱ローラー５１と、定着ベルト５４と、押圧部材６０と、加圧ローラー５６とを備えている。
【００４５】
加熱ローラー５１の外径は、たとえば２０ｍｍ〜３０ｍｍである。加熱ローラー５１は、たとえば、芯金と、表層とで構成されている。芯金は、たとえばアルミニウム製であり、円筒形状を有する中空回転体である。芯金の厚さは、たとえば２ｍｍである。加熱ローラー５１の表層は、芯金の外周面に形成されている。好ましくは、加熱ローラー５１の表層は、耐熱性のＰＦＡ（パーフルオロアルキルエーテル）チューブで被覆されている。加熱ローラー５１は、ハードローラーとして構成されている。
【００４６】
加熱ローラー５１の内面に、定着ベルト５４を加熱する加熱手段として、ハロゲンヒーターなどのヒーター５１Ａが配置されている。加熱ローラー５１は、ヒーター５１Ａによって加熱され、ヒーター５１Ａから受けた熱を定着ベルト５４に伝える。定着ベルト５４は、ヒーター５１Ａによって、加熱ローラー５１を介して加熱される。
【００４７】
定着ベルト５４は、柔軟性を有する無端状のベルトである。定着ベルト５４は、加熱ローラー５１および押圧部材６０に張架されており、回転可能に構成されている。加熱ローラー５１および押圧部材６０は、定着ベルト５４の内周部に設けられている。定着ベルト５４は、回転することにより、定着ベルト５４と加圧ローラー５６との接触部分であるニップ領域に、加熱ローラー５１から受けた熱を伝える。定着ベルト５４と加圧ローラー５６との間に形成されたニップ領域を用紙Ｓが通過することで、用紙Ｓに転写されたトナー像３２が加熱および加圧されて用紙Ｓ上で融解する。これにより、トナー像３２は用紙Ｓに定着する。
【００４８】
定着ベルト５４は、たとえば基層および弾性層で構成されている。定着ベルト５４の基層は、ポリイミドなどの耐熱性の樹脂で構成されている。定着ベルト５４の基層は、内径５０ｍｍ、幅３３０ｍｍ、厚さ７０μｍを有している。定着ベルト５４の弾性層は、シリコーンゴムなどの耐熱性材料で構成されている。定着ベルト５４の弾性層の厚さは、たとえば２００μｍである。定着ベルト５４の表面は、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブなどの、離型層で被覆されていてもよい。
【００４９】
押圧部材６０は、定着ベルト５４を間に挟んで加圧ローラー５６に対向するように配置されている。押圧部材６０は、定着ベルト５４の内周面に接触し、定着ベルト５４を加圧ローラー５６に押圧するように支持されている。加圧ローラー５６の弾性層が変形し、定着ベルト５４と加圧ローラー５６との間にニップ領域が形成される。一例として、押圧部材６０は、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、または液晶ポリマーなどの耐熱性の樹脂製の加圧パッドで構成されている。押圧部材６０は、定着ベルト５４との間で摺動される平坦な摺動面を有している。押圧部材６０の摺動面は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの低摩擦性のコート、またはシート材で被覆されていてもよい。
【００５０】
押圧部材６０は、一例として、厚さ４ｍｍ、短手方向の長さ１５ｍｍを有している。押圧部材６０は、加熱ローラー５１の軸方向において用紙Ｓの幅よりも長い。Ａ３サイズの用紙Ｓが通過する装置の場合、押圧部材６０は、長手方向の長さ３５０ｍｍを有している。
【００５１】
押圧部材６０は、潤滑剤を介して、定着ベルト５４の内周面に対して摺動する。潤滑剤は、定着ベルト５４の内周面に接触する押圧部材６０の摺動面において保持される。潤滑剤は、たとえばシリコンオイル、フッ素グリスなどである。
【００５２】
定着ベルト５４の内周部に、潤滑剤を貯える潤滑剤貯蔵部７０が設けられている。潤滑剤貯蔵部７０には、潤滑剤貯蔵部７０内に貯えられた潤滑剤を定着ベルト５４の内周面に供給する潤滑剤供給ローラー７２と、定着ベルト５４の内周面から潤滑剤を回収して潤滑剤貯蔵部７０に戻す潤滑剤回収スクレーパ７８とが取り付けられている。
【００５３】
潤滑剤供給ローラー７２は、金属製の丸棒であり、潤滑剤貯蔵部７０の底部に取り付けられている。潤滑剤供給ローラー７２は、その外周面の一部が潤滑剤貯蔵部７０の内部空間に面し、外周面の一部が定着ベルト５４の内周面に面するように、配置されている。
【００５４】
潤滑剤供給ローラー７２は、定着ベルト５４の移動方向に追従する方向に回転する。潤滑剤供給ローラー７２の回転に伴って、潤滑剤貯蔵部７０内において潤滑剤供給ローラー７２の外周面に接触していた潤滑剤が、潤滑剤供給ローラー７２の外周面に付着した状態で潤滑剤貯蔵部７０外に移動する。潤滑剤が付着した潤滑剤供給ローラー７２の外周面が、定着ベルト５４の内周面に接触することにより、潤滑剤が定着ベルト５４の内周面に供給される。潤滑剤供給ローラー７２は、定着ベルト５４の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部としての機能を有している。
【００５５】
潤滑剤が定着ベルト５４の内周面に供給されることで、定着ベルト５４と押圧部材６０との間の摺動抵抗が下がる。その結果、定着ベルト５４のトルクが小さくなり、用紙Ｓの搬送不良や印刷ズレが改善される。
【００５６】
加圧部材の一例としての加圧ローラー５６は、定着ベルト５４の外周面に接触している。加圧ローラー５６の外径は、たとえば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。加圧ローラー５６は、たとえば、芯金、中間層、表層で構成されている。芯金は、アルミニウムまたは鉄などの金属製である。芯金の厚さは、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。加圧ローラー５６の中間層は、耐熱性を有する弾性体で構成されている。弾性体としては、たとえば厚さ３ｍｍの耐熱性のシリコーンゴムなどが採用される。加圧ローラー５６の表層には、離型性を有する材料が用いられる。加圧ローラー５６の表層の材料としては、たとえば厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが用いられる。加圧ローラー５６は、ソフトローラーとして構成されている。
【００５７】
加圧ローラー５６は、モーター５７により駆動されることで、回転する。加圧ローラー５６が回転することで、加圧ローラー５６の回転力が定着ベルト５４に伝えられる。これにより、定着ベルト５４は、加圧ローラー５６に従動回転する。加圧ローラー５６は、定着ベルト５４を介して押圧部材６０を押圧する。押圧部材６０と加圧ローラー５６との間に、定着ベルト５４が挟持されている。
【００５８】
モーター５７は、加圧ローラー５６を回転させるための駆動力を発生する駆動装置の一例である。モーター５７には、たとえば電流計により構成されるモータ電流検出部５８が接続されている。モータ電流検出部５８は、定着ベルト５４の駆動トルクを測定するトルク測定部の一例である。モーター５７に流れる電流をモータ電流検出部５８が検出することで、定着ベルト５４の駆動トルクを検出できるようになっている。
【００５９】
定着ベルト５４の駆動トルクを検出するための手段は上記に限られない。たとえば、定着ベルト５４の回転速度を検出することによって定着ベルト５４の駆動トルクの増大を検出してもよく、加熱ローラー５１の回転速度を検出してもよく、ニップ領域を通過する用紙Ｓの変形量の検出結果に基づいて定着ベルト５４の駆動トルクの増大を検出してもよい。
【００６０】
［潤滑剤貯蔵部７０の内部構造］
図３は、図２に示す潤滑剤貯蔵部７０の内部構造を拡大して示す図である。図３に示されるように、潤滑剤貯蔵部７０には、空気供給経路７３が設けられている。空気供給経路７３は、潤滑剤貯蔵部７０の内部に連通している。空気供給経路７３の外周には、潤滑剤貯蔵部７０の内部空間に開口する複数の穴が形成されている。これら複数の穴は、空気供給経路７３から潤滑剤貯蔵部７０の内部に空気が流出する空気流出口を構成している。空気供給経路７３は、潤滑剤貯蔵部７０の内部に貯えられた液相の潤滑剤６８中に浸漬している。空気流出口の形成された空気供給経路７３の外周に、多孔質体７４が設けられている。多孔質体７４は、たとえばセラミック製の管である。
【００６１】
空気供給経路７３の一端には、エアーポンプなどの送風機が取り付けられている。送風機が駆動することにより、空気供給経路７３から空気流出口を経由し多孔質体７４を通過して、潤滑剤貯蔵部７０の内部に空気が供給される。多孔質体７４を空気が通過することにより、潤滑剤６８中に細かな気泡Ｂが発生する。空気供給経路７３および多孔質体７４は、潤滑剤６８に気泡を混入させる気泡混入部を構成している。
【００６２】
潤滑剤供給ローラー７２は、気泡Ｂを含む潤滑剤６８を、潤滑剤貯蔵部７０の内部から外部へ移動させ、定着ベルト５４の内周面に気泡Ｂを含む潤滑剤６８を供給する。気泡混入部は、潤滑剤供給ローラー７２によって定着ベルト５４の内周面に供給される以前の潤滑剤６８に、気体を混入させている。
【００６３】
［摺動面における潤滑剤６８］
図４は、図２に示す押圧部材６０を拡大して示す図である。上述した通り、定着ベルト５４の内周面に気泡Ｂを含む潤滑剤６８が供給される。潤滑剤６８中に混入した気泡Ｂは、定着ベルト５４の内周面に潤滑剤６８が付着した状態で定着ベルト５４が回転することにより移動して、図４に示されるように、押圧部材６０と定着ベルト５４との間の領域に到達する。押圧部材６０と定着ベルト５４との間に介在する潤滑剤６８に、気泡Ｂが混入されている。
【００６４】
空気は、潤滑剤６８よりも粘度が低い。そのため、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に潤滑剤６８のみが存在する場合よりも、気泡Ｂを含む潤滑剤６８が存在する図４に示す実施形態の方が、見かけの粘度が下がるため、摩擦抵抗が小さくなる。したがって、気泡Ｂを含む潤滑剤６８は、摺動性が向上されている。潤滑剤６８に気泡Ｂを混入させることによって、潤滑剤６８の摺動特性を改善することができる。
【００６５】
また空気は、潤滑剤６８よりも熱伝導率が低い。そのため、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に潤滑剤６８のみが存在する場合よりも、気泡Ｂを含む潤滑剤６８が存在する図４に示す実施形態の方が、定着ベルト５４から押圧部材６０へ伝達される熱量が小さくなる。気泡Ｂを含む潤滑剤を用いることにより、定着ベルト５４から潤滑剤６８を介しての押圧部材６０への熱移動を低減でき、潤滑剤６８の断熱性を向上できる。したがって、定着装置５０のウォームアップ時間が短縮でき、定着装置５０の省エネルギー性を改善することができる。
【００６６】
なお、図３に示す潤滑剤貯蔵部７０内に空気を供給して気泡Ｂを混入する構成に替えて、予め気泡Ｂを混入した潤滑剤６８を潤滑剤貯蔵部７０に供給する構成としてもよい。または、予め気泡Ｂを混入した潤滑剤６８を定着ベルト５４の内周面に直接塗布する構成としてもよい。
【００６７】
＜第二実施形態＞
図５は、第二実施形態に従う潤滑剤貯蔵部７０の内部構造を示す図である。第二実施形態に従う潤滑剤貯蔵部７０は、図５に示されるように、液体供給経路７５と、撹拌部材７６とを有している。液体供給経路７５は、潤滑剤貯蔵部７０の内部に連通している。液体供給経路７５は、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の温度よりも気化温度が低い液体を、潤滑剤貯蔵部７０内に供給する。液体供給経路７５を経由して供給される液体は、たとえば水である。撹拌部材７６は、潤滑剤貯蔵部７０内に供給された液体を撹拌し、潤滑剤６８中に液体を均一に分散させる。撹拌部材７６は、たとえば回転可能な撹拌翼である。液体供給経路７５および撹拌部材７６は、潤滑剤６８に液体を混入させる液体混入部を構成している。
【００６８】
潤滑剤供給ローラー７２の回転に伴って、潤滑剤貯蔵部７０内において潤滑剤供給ローラー７２の外周面に接触していた潤滑剤が、潤滑剤供給ローラー７２の外周面に付着した状態で潤滑剤貯蔵部７０外に移動する。潤滑剤が付着した潤滑剤供給ローラー７２の外周面が、定着ベルト５４の内周面に接触することにより、潤滑剤が定着ベルト５４の内周面に供給される。液体混入部は、潤滑剤供給ローラー７２によって定着ベルト５４の内周面に供給される以前の潤滑剤６８に、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の温度よりも気化温度が低い液体を混入させている。
【００６９】
潤滑剤６８中に混入した液体は、定着ベルト５４の内周面に潤滑剤６８が付着した状態で定着ベルト５４が回転することにより移動して、押圧部材６０と定着ベルト５４との間の領域に到達する。液体は、押圧部材６０と定着ベルト５４との間において加熱されて気化し、気泡Ｂになる。これにより、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に介在する潤滑剤６８に気泡Ｂが混入されている、図４に示す状態が実現される。
【００７０】
第二実施形態によれば、気泡Ｂを潤滑剤６８中に直接混入する第一実施形態と比較して、より微細な気泡Ｂを潤滑剤６８中に均一に拡散させることができる。一方、第二実施形態では、液体が気化することに伴い気化熱で定着ベルト５４の熱が奪われるため、省エネルギー性においては第一実施形態の方が優れている。
【００７１】
なお、図５に示す潤滑剤貯蔵部７０内に液体を供給して潤滑剤６８中に液体を混入する構成に替えて、予め液体を混入した潤滑剤６８を潤滑剤貯蔵部７０に供給する構成としてもよい。または、予め液体を混入した潤滑剤６８を定着ベルト５４の内周面に直接塗布する構成としてもよい。
【００７２】
＜第三実施形態＞
図６は、第三実施形態に従う定着装置５０の内部構造を示す図である。第三実施形態に従う定着装置５０は、液体噴霧ノズル８２を有している。液体噴霧ノズル８２は、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の温度よりも気化温度が低い液体を、押圧部材６０に接触する以前の定着ベルト５４の内周面に噴霧している。
【００７３】
定着ベルト５４の内周面に噴霧された液体は、定着ベルト５４の内周面に潤滑剤６８および液体が付着した状態で定着ベルト５４が回転することにより移動して、押圧部材６０と定着ベルト５４との間の領域に到達する。液体は、押圧部材６０と定着ベルト５４との摺動によって潤滑剤６８に分散されるとともに、加熱されて気化し気泡Ｂになる。これにより、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に気泡Ｂを含む潤滑剤６８が存在する、図４に示す状態が実現される。
【００７４】
第三実施形態では、液体を定着ベルト５４の内周面に噴霧するのみの簡単な構成によって、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に介在する潤滑剤６８に気泡Ｂを混入させることができる。これにより、定着ベルト５４の内周部に配置される構造物を簡素化でき、当該構造物の熱容量を小さくすることができるので、定着装置５０の省エネルギー性を改善することができる。
【００７５】
＜第四実施形態＞
図７は、第四実施形態に従う定着装置５０の内部構造を示す図である。第四実施形態に従う定着装置５０は、気体噴霧ノズル８４を有している。気体噴霧ノズル８４は、押圧部材６０を貫通して配置されている。気体噴霧ノズル８４は、押圧部材６０に接触した直後の定着ベルト５４の内周面に気体を噴霧している。気体噴霧ノズル８４から噴霧される気体は、たとえば圧縮空気である。
【００７６】
気体噴霧ノズル８４の噴出口は、潤滑剤６８中に浸漬している。気体噴霧ノズル８４から噴霧される気体の圧力は、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の圧力に略一致している。気体は、定着ベルト５４の摺動により発生する負圧によって少しずつ潤滑剤６８中に取り込まれ、押圧部材６０と定着ベルト５４との摺動によって潤滑剤６８中に混合される。そのため、気体が定着ベルト５４と押圧部材６０との間に大量に漏れ出すことはない。
【００７７】
第四実施形態では、気体を定着ベルト５４の内周面に噴霧するのみの簡単な構成によって、押圧部材６０と定着ベルト５４との間に介在する潤滑剤６８に気泡Ｂを混入させることができる。これにより、定着ベルト５４の内周部に配置される構造物を簡素化でき、当該構造物の熱容量を小さくすることができるので、定着装置５０の省エネルギー性を改善することができる。
【００７８】
気体は、気体噴霧ノズル８４から噴出される以前に予熱されていることが望ましい。たとえば、気体噴霧ノズル８４に気体を供給する経路を、定着ベルト５４の内周部に配置してもよい。このようにすれば、定着ベルト５４の内周部に放出された熱を用いて気体を予熱することができ、放熱を回収できるため、より省エネルギー性に優れた構成を実現することができる。
【００７９】
＜第五実施形態＞
図８は、第五実施形態に従う定着装置５０の内部構造を示す図である。第五実施形態に従う定着装置５０は、第一実施形態で説明した図２に示す潤滑剤回収スクレーパ７８に替えて、定着ベルト５４の内周面の潤滑剤６８中に混入されている気泡の比率を低減する消泡部９８を備えている。消泡部９８は、回転する定着ベルト５４が押圧部材６０から離れる位置の下流に配置されている。
【００８０】
潤滑剤６８の粘度が高い場合には、押圧部材６０から離れた後の定着ベルト５４の内周面に存在する潤滑剤６８中に、気泡Ｂが留まっている。回転する定着ベルト５４が次に押圧部材６０に接触するときに潤滑剤６８中に混入されている気泡Ｂの比率をより厳密に管理するためには、定着ベルト５４が押圧部材６０から離れる位置において、潤滑剤６８中の気泡を一旦消泡することが望ましい。
【００８１】
より具体的には、消泡部９８は、潤滑剤６８を加熱する加熱部を有している。加熱部は、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の温度よりも高い温度に、潤滑剤６８を加熱する。これにより、定着ベルト５４と押圧部材６０との間における気泡Ｂの膨張よりも、気泡Ｂの膨張が大きくなり、潤滑剤６８の外へ破泡しやすくなる。気泡Ｂの破泡を妨げないように、消泡部９８を定着ベルト５４に対して低圧で接触させるのが望ましい。
【００８２】
加熱部が潤滑剤６８を加熱する温度が高すぎると、定着ベルト５４の耐久性に影響を及ぼす可能性がある。上述した通り、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤の温度よりも高い温度に潤滑剤６８を加熱すれば気泡Ｂを破泡する効果がより顕著に得られるが、加熱部が潤滑剤６８を加熱する温度は、気泡Ｂを構成している気体の気化温度よりも高ければよい。
【００８３】
＜定着装置５０の制御＞
以下、第一〜第五実施形態のいずれかの定着装置５０に適用可能な、潤滑剤６８中の気泡Ｂの混入比率を調整するための制御について説明する。図９は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【００８４】
図９に示すように、画像形成装置１００は、定着装置５０と、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０７と、記憶装置１２０とを含んでいる。
【００８５】
制御装置１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成されている。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成されている。
【００８６】
制御装置１０１は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２などの各種プログラムを実行することで、画像形成装置１００の動作を制御する。制御装置１０１は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００８７】
ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続されている。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含んでいる。画像形成装置１００は、制御プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
【００８８】
操作パネル１０７は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、操作パネル１０７は、たとえば、画像形成装置１００に対する印刷操作やスキャン操作などを受け付ける。
【００８９】
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１２０は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２などを格納する。制御プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、制御プログラム１２２は、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
【００９０】
制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。
【００９１】
［駆動トルクに応じた制御］
図１０は、潤滑剤６８の種類毎の温度と駆動トルクとの関係を示すグラフである。図１０中の横軸は、定着装置５０の定着ベルト５４と押圧部材６０との間に存在する潤滑剤６８の温度（単位：℃）を示す。図１０中の縦軸は定着ベルト５４の駆動に必要な駆動トルク（単位：Ｎｍ）を示す。なお、定着ベルト５４の駆動トルクは、第一実施形態で説明したモータ電流検出部５８などを用いることにより、検出することができる。
【００９２】
図１０のグラフ中の丸のプロットは、高粘度の潤滑剤６８を示し、四角のプロットは、低粘度の潤滑剤６８を示す。図１０中の、右上から左下に延びる斜線によるハッチングを施した領域は、室温からの起動中温度の領域を示す。図１０中の、左上から右下に延びる斜線によるハッチングを施した領域は、印字中温度の領域を示す。室温からの起動中温度域における駆動トルクの低減を優先して低粘度の潤滑剤６８を選択したとすると、印字中の定着温度域では粘度が下がりすぎてしまい、膜切れを起こす。その結果、図１０に示すように、印字中の定着温度域における駆動トルクが増大する。一方、高粘度の潤滑剤６８は、印字中の定着温度域では駆動トルクが低く適切であるが、室温からの起動中温度域における駆動トルクが大きい。
【００９３】
図１１は、室温における高粘度の潤滑剤６８への気泡混入比率と駆動トルクとの関係を示すグラフである。図１１中の横軸は潤滑剤６８中に混入する気泡Ｂと潤滑剤６８との比率（単位：％）を示す。図１１中の縦軸は定着ベルト５４の駆動に必要な駆動トルク（単位：Ｎｍ）を示す。図１１に示すように、気泡混入比率を大きくすることで、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の見かけの粘度を下げることができるので、駆動トルクを下げることが可能である。
【００９４】
そのため、印字中の定着温度域において駆動トルクが小さい高粘度の潤滑剤６８を用い、定着装置５０の温度が低い場合には気泡混入比率を大きくして駆動トルクを小さくし、印字中温度域では気泡混入比率を減らして潤滑剤６８の粘度主体の潤滑状態とする。図９に示す制御装置１０１は、トルクに基づき潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を調整する。これにより、室温からの起動中と印字中との両方において、駆動トルクを低減することができる。
【００９５】
［潤滑剤６８の経年変化に応じた制御］
図１２は、定着装置５０への通紙枚数と駆動トルクとの関係を示すグラフである。図１２中の横軸は、定着装置５０への通紙枚数を示す。図１２中の縦軸は、定着ベルト５４の駆動に必要な駆動トルクを示す。定着装置５０の通紙枚数が増加するにつれて、潤滑剤６８の熱劣化および摺動に伴う摩耗粉の混入などにより、潤滑剤６８の粘度が高くなる。そのため図１２に示すように、通紙枚数が増加するにつれて駆動トルクが上昇する。
【００９６】
図１１を参照して説明した通り、潤滑剤６８への気泡混入比率を大きくすることで、潤滑剤６８の見かけの粘度を下げることができ、駆動トルクを下げることが可能である。図１３は、通紙枚数に応じた気泡混入比率の増加を示すグラフである。図１３中の横軸は定着装置５０への通紙枚数を示す。図１３中の縦軸は潤滑剤６８への気泡混入比率（単位：％）を示す。
【００９７】
図９に示す制御装置１０１は、定着装置５０の通紙枚数に基づき、潤滑剤６８中に混入される気泡Ｂの比率を調整する。通紙枚数の増加に応じて潤滑剤６８そのものの粘度が高くなっても、図１３に示すように通紙枚数に応じて気泡混入比率を増加することにより、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の見かけの粘度の変動を抑えることができる。したがって、潤滑剤６８の経年変化に伴う駆動トルクの変動を抑制でき、定着装置５０の耐久性を向上することができる。
【００９８】
定着装置５０の通紙枚数の他、定着装置５０を構成するローラーの走行距離または走行時間に基づき、潤滑剤６８中に混入される気泡Ｂの比率を調整してもよい。
【００９９】
［潤滑剤の熱伝導率の制御］
図１４は、潤滑剤６８への気泡混入比率と、潤滑剤６８の熱伝導率との関係を示すグラフである。図１４中の横軸は、潤滑剤６８への気泡混入比率を示す。図１４中の縦軸は、潤滑剤６８、または、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の熱伝導率（単位：Ｗ／ｍ・ｋ）を示す。図１４に示すように、潤滑剤６８のみ（気泡混入比率０％）の熱伝導率に比較して、気泡混入比率が大きくなるほど、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の見かけの熱伝導率は小さくなる。
【０１００】
図１４に示す熱伝導率に係る特性を利用して、定着装置５０のウォームアップ中、および、定着装置５０の省エネルギーモード運転中には、気泡混入比率を大きくすることができる。図９に示す制御装置１０１は、定着装置５０の省エネルギーモード運転が選択されているかを判断し、省エネルギーモード運転が選択されているときに潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を、省エネルギーモード運転が選択されていないときよりも大きくする。または制御装置１０１は、定着装置５０がウォームアップ中か印字中かを判断し、ウォームアップ中に潤滑剤６８中に混入される気泡Ｂの比率を、印字中よりも大きくする。
【０１０１】
潤滑剤６８中に混入される気泡Ｂの比率を大きくし、定着ベルト５４と押圧部材６０との間に介在する気泡Ｂを含む潤滑剤６８の熱伝導率が小さくなれば、定着ベルト５４から押圧部材６０への熱伝達量が小さくなる。そのため、定着装置５０のウォームアップを短時間に終了することができる。または、定着装置５０の省エネルギー性を向上することができる。
【０１０２】
潤滑剤６８の粘度に影響する温度の異なる環境下でも、潤滑剤６８と気泡Ｂとの比率を調整することで、定着ベルト５４と押圧部材６０との摺動特性の均一性を向上することができる。
【０１０３】
[画像または記録媒体に応じた制御]
定着ベルト５４と押圧部材６０との間の摺動状態が同じであったとしても、記録媒体上のトナー像３２と定着ベルト５４との間で滑りが生じるか否かは、記録媒体上のトナー付着量に依存する。図１５は、記録媒体へのトナー付着量毎の、駆動トルクとスリップ率との関係を示すグラフである。図１５中の横軸は、定着ベルト５４の駆動に必要な駆動トルクを示す。図１５中の縦軸は、滑りの発生率（スリップ率）を示す。
【０１０４】
図１５中の丸のプロットは用紙Ｓ上にトナー像３２が無い場合を示し、四角のプロットは用紙Ｓ上へのトナー像３２の付着量が相対的に少ない場合を示し、三角のプロットは用紙Ｓ上へのトナー像３２の付着量が相対的に多い場合を示す。用紙Ｓ上にトナー像３２が無い場合、用紙Ｓと定着ベルト５４との摩擦力で定着ベルト５４が駆動されるため、駆動トルクが大きい場合でも滑りの発生は起こりにくい。一方、用紙Ｓ上にトナー像３２が付着している場合、溶融したトナー像３２と定着ベルト５４との界面での摩擦力で定着ベルト５４が駆動されるため、トナー像３２が無い場合に比べて滑りが発生しやすく、画像不良が起こりやすくなる。
【０１０５】
したがって、トナー像３２の付着量が多い場合には、気泡混入比率を大きくして、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の見かけの粘度を下げる。図９に示す制御装置１０１は、記録媒体に付着したトナー像３２の大きさに基づき、潤滑剤６８中に混入されている気泡の比率を調整する。このようにすれば、図１１を参照して説明した通り、駆動トルクを下げることができる。駆動トルクを下げることにより、図１５に示すように滑りの発生を抑制できるので、画像不良の発生を抑制することができる。
【０１０６】
一方、記録媒体上のトナー付着量が同じであったとしても、記録媒体の表面平滑性と溶融したトナー像３２の記録媒体への浸透のし易さの違いにより、駆動トルクに対するスリップ率が異なる。図１６は、記録媒体毎の、駆動トルクとスリップ率との関係を示すグラフである。図１６中の横軸は、定着ベルト５４の駆動に必要な駆動トルクを示す。図１６中の縦軸は、図１５と同様のスリップ率を示す。
【０１０７】
図１６中の丸のプロットは普通紙を示し、四角のプロットは印画紙などのコート紙を示し、三角のプロットはＯＨＰシートを示す。普通紙は表面平滑性が低く浸透性が高いのに対し、ＯＨＰシートは表面平滑性が高く浸透性が低い。コート紙の特性は普通紙とＯＨＰシートとの中間である。そのため、ＯＨＰシート、コート紙、普通紙の順に滑りが発生しやすくなる。
【０１０８】
したがって、滑りが発生しやすい紙種の場合には、気泡混入比率を大きくして、気泡Ｂを含む潤滑剤６８の見かけの粘度を下げる。図９に示す制御装置１０１は、記録媒体の種類に基づき、潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を調整する。このようにすれば、図１１を参照して説明した通り、駆動トルクを下げることができる。駆動トルクを下げることにより、図１６に示すように滑りの発生を抑制できるので、画像不良の発生を抑制することができる。
【０１０９】
[加圧部材の長手方向の位置に応じた制御]
図１７は、加圧ローラー５６の概略形状を示す模式図である。定着装置５０では、通紙性を確保するために、用紙の端部の搬送速度が用紙の中央部の搬送速度よりも大きくなるように設定されている。具体的には、図１７に示すように、加圧ローラー５６の外径を、加圧ローラー５６の長手方向（図１７中の左右方向）の中央部よりも端部において大きく設定している。これにより、潰し量の大きくなる用紙の端部の方が、中央よりも搬送速度が大きくなっている。
【０１１０】
図１８は、加圧ローラー５６の長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。図１８中の横軸に示す「中央測定位置」は、加圧ローラー５６の長手方向における中央部の位置を示し、「駆動側」「非駆動側」は、加圧ローラー５６の長手方向における端部の位置を示す。図１８中の縦軸は、「中央測定位置」における搬送速度に対する各位置での搬送速度の相対値を示す。図１８に示すように、加圧ローラー５６の長手方向における中央部の搬送速度の相対値は１００．０％であり、加圧ローラー５６の長手方向における端部の搬送速度は中央部の搬送速度よりも大きいため相対値が１００．０％よりも大きくなっている。
【０１１１】
図１８中の丸のプロットは、用紙Ｓが定着装置５０を通過した後の跳ね上げを防止するための搬送速度の最大値を示す。図１８中の四角のプロットは、紙シワを防止するための搬送速度の最小値を示す。図１８に示すように、紙シワを防止するためには、端部における中央部に対する搬送速度比を１００．１％以上にする必要がある。跳ね上げを防止するためには、端部における中央部に対する搬送速度比を１００．４％以下にする必要がある。
【０１１２】
図１７に示す加圧ローラー５６の形状は、加圧ローラー５６が十分に暖まり十分に熱膨張した状態における形状を示している。室温の状態から定着装置５０を起動した直後は、加圧ローラー５６の熱膨張量が小さいため、図１７に示す形状よりも加圧ローラー５６の長手方向の端部における外径が小さい。加圧ローラー５６の長手方向における中央部の外径と端部の外径との比が十分でないことにより、端部における搬送速度比が小さくなる。
【０１１３】
図１９は、起動直後と通常運転時とにおける、加圧ローラー５６の長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。図１９中の横軸に示す「中央測定位置」は、加圧ローラー５６の長手方向における中央部の位置を示し、「駆動側」「非駆動側」は、加圧ローラー５６の長手方向における端部の位置を示す。図１９中の縦軸は、「中央測定位置」における搬送速度に対する各位置での搬送速度の相対値を示す。
【０１１４】
図１９中の丸のプロットは、定着装置５０がウォームアップを開始した直後の搬送速度比を示し、四角のプロットは、ウォームアップ開始３０分後の搬送速度比を示す。図１９に示すように、加圧ローラー５６の端部におけるウォームアップ開始直後の搬送速度比は、３０分後の搬送速度比よりも、小さくなっている。
【０１１５】
したがって、室温からの起動直後は、加圧ローラー５６の端部における気泡混入比率をより大きくする。気泡混入部は、加圧ローラー５６の長手方向における中央部と端部とに供給される潤滑剤に、各々独立して気泡を混入可能であり、図９に示す制御装置１０１は、加圧ローラー５６の中央部と端部とに供給される潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を各々独立して調整可能である。制御装置１０１は、加圧ローラー５６の中央部と端部とに供給される潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を、加圧ローラー５６の熱膨張量に基づき制御する。
【０１１６】
このようにすれば、図１１を参照して説明した通り、駆動トルクを下げることができる。駆動トルクを下げることにより、室温からの起動直後における加圧ローラー５６の端部の摺動性を増大することができる。これにより、加圧ローラー５６の端部における搬送速度比を、図１８に示す適切な搬送速度比の範囲に補正することができる。
【０１１７】
[加圧部材の長手方向の位置および紙種に応じた制御]
通紙条件が同じであっても、用紙の厚さにより搬送速度比が異なる。これは、用紙の厚さに依存する紙の剛性の違いに起因するものと考えられている。
【０１１８】
図２０は、紙種毎の、加圧ローラー５６の長手方向における位置と、搬送速度の相対値との関係を示すグラフである。図２０中の横軸に示す「中央測定位置」は、加圧ローラー５６の長手方向における中央部の位置を示し、「駆動側」「非駆動側」は、加圧ローラー５６の長手方向における端部の位置を示す。図２０中の縦軸は、「中央測定位置」における搬送速度に対する各位置での搬送速度の相対値を示す。
【０１１９】
図２０中の丸のプロットは、相対的に厚みの大きい用紙Ｓの搬送速度比を示し、四角のプロットは、相対的に厚みの大きい用紙Ｓの搬送速度比を示す。図２０に示すように、用紙Ｓの厚みが大きいと、加圧ローラー５６の長手方向における中央部と端部との搬送速度比が平均化されてしまい、搬送速度差が付きにくい。そのため、厚みの大きい用紙Ｓの場合、中央部と端部との搬送速度差をより大きくするために、厚みの小さい用紙Ｓよりも端部における摺動抵抗を小さくする必要がある。
【０１２０】
したがって、厚みの大きい用紙Ｓの場合、加圧ローラー５６の端部における気泡混入比率をより大きくする。図９に示す制御装置１０１は、加圧ローラー５６の中央部と端部とに供給される潤滑剤６８中に混入される気泡の比率を、記録媒体の種類に基づき制御する。このようにすれば、図１１を参照して説明した通り、駆動トルクを下げることができる。駆動トルクを下げることにより、厚みの大きい用紙Ｓの端部における加圧ローラー５６の端部の摺動性を増大することができる。これにより、加圧ローラー５６の端部における搬送速度比を、図１８に示す適切な搬送速度比の範囲に補正することができる。
【０１２１】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２２】
３２  トナー像、５０  定着装置、５１  加熱ローラー、５１Ａ  ヒーター、５４  定着ベルト、５６  加圧ローラー、５７  モーター、５８  モータ電流検出部、６０  押圧部材、６８  潤滑剤、７０  潤滑剤貯蔵部、７２  潤滑剤供給ローラー、７３  空気供給経路、７４  多孔質体、７５  液体供給経路、７６  撹拌部材、７８  潤滑剤回収スクレーパ、８２  液体噴霧ノズル、８４  気体噴霧ノズル、９８  消泡部、１００  画像形成装置、１０１  制御装置、Ｂ  気泡、Ｓ  用紙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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