(57)【要約】【課題】  安定した定着性能を有した定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２と、潤滑剤供給部６９へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段７４と、を主要部として備えている。  潤滑剤供給手段７４は、潤滑剤を貯めておく収容タンク７４ｃと、この収容タンク７４ｃ内の潤滑剤を剥離パッド６４へ供給する供給路７４ｂとを備えている。また、収容タンク７４ｃから剥離パッド６４へ潤滑剤を送出するポンプ７４ａを備えている。潤滑剤は、ポンプ７４ａにより供給路７４ｂを経由して剥離パッド６４に到達する。そして、剥離パッド６４に設けられた潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１表面に潤滑剤が供給される。【選択図】  図２
2007108405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着装置であって、
回動可能に設けられたベルト部材と、
前記ベルト部材に圧接するように配置され、当該ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記ベルト部材に圧接するように配置されるとともに、当該ベルト部材を屈曲させ当該ベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材と、
前記剥離部材と前記ベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部と、
を含む定着装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給部は、前記剥離部材に設けられたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記潤滑剤供給部の下流側に位置し、当該潤滑剤供給部から被供給部へ供給された潤滑剤の量を当該被供給部との間に形成された間隙により調整する調整部材を更に含む請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記ベルト部材を回動させるための駆動手段を更に含み、
前記駆動手段の駆動トルク若しくは駆動電流が所定値以上となった場合に、前記潤滑剤供給部から潤滑剤が供給されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記潤滑剤供給部は、複数の供給口を有していることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着装置であって、
回動可能に設けられたベルト部材と、
前記ベルト部材を張架する定着ロールと、
前記定着ロールを押圧するように配置され、当該定着ロールに張架された前記ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ロールに対してクリアランスをおいて配置され、当該定着ロールと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍で前記ベルト部材を前記加圧部材に押圧するとともに、前記ベルト部材を屈曲させて当該ベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材と、
前記剥離部材に設けられ、当該剥離部材と前記ベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部と、を備え、
前記潤滑剤供給部からの潤滑剤は、前記定着ロールへ供給された後、当該定着ロールの回転に伴って前記ベルト部材に供給されることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
前記剥離部材は、前記潤滑剤供給部から前記定着ロールへ供給された潤滑剤の量を、当該定着ロールとの間に形成された間隙により調整する調整部材を、当該潤滑剤供給部の下流側に有することを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記加圧部材の前記ニップ部における変形量は、前記定着ロールの当該ニップ部における変形量よりも大きいことを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項９】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段と、を含み、
前記定着手段は、
回動可能に設けられたベルト部材と、
前記ベルト部材に圧接するように配置され、当該ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記ベルト部材に圧接するように配置されるとともに、当該ベルト部材を屈曲させ当該ベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材と、
前記剥離部材と前記ベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に用いられる定着装置等に関し、より詳しくは回動可能なベルト部材を備えた定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる定着装置としては、例えば、記録紙を加熱する加熱部材と、複数のテンションロールによって張架されたベルト部材（定着ベルト）とで構成されたものが存在する。この技術においては、記録紙の表面にはトナー像が担持されているため、定着ベルトの熱によってトナー像が溶融した際にトナー像が接着剤となり、記録紙と定着ベルトとの間に付着力を作用させる。このため、定着ベルト表面から記録紙を剥離する機構を設ける必要がある。
【０００３】
記録紙を定着ベルト表面から剥離する機構としては、従来からニップ部の下流側に定着ベルトに当接して分離爪を配設する構成が用いられている（特許文献１参照）。このような分離爪を用いる場合には、記録紙を定着ベルト側から安定的に剥離するために、分離爪を定着ベルトに当接させて配設する必要がある。しかしながら、このような構成で高速の定着を行うと、記録紙の先端が分離爪に衝突し、用紙がダメージを受けるという問題が発生する。特に記録紙が薄い場合、この問題はより顕著に発生してしまう。この対策として、分離爪をより強く定着ベルトに接触させる方法もあるが、分離爪により定着ベルト表面が摩耗し、ベルトの寿命が短くなってしまう。また、定着ベルト表面に分離爪による磨耗が生じると、定着画像上に定着ベルト表面の磨耗痕に対応した定着ムラが発生して画像品質を低下させる場合もある。
【０００４】
このような問題点に対して、例えば定着ロールと加圧ロールとの圧接部であるニップ部の出口部（最下流部）に対応した位置の定着ベルトの内側に、固定部材を設けた機構が開示されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。この固定部材は、定着ベルトの曲率を大きく設定するとともに、ベルトの曲率を変化させ記録紙を剥離する。また、剥離爪を用いずに用紙を剥離するため、用紙へのダメージを抑えることが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１３３８７１号公報(図１等)
【特許文献２】特開昭６３−１９３１６８号公報（図２等)
【特許文献３】特開２００３−５５６６号公報(図４等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、固定部材と定着ベルトとは摺動する構成となっており、摺動状態が良好でないと定着ベルトの摩耗量が大きくなってしまうという問題がある。また、定着ベルトの摩耗に伴い発生する摩耗粉が、固定部材と定着ベルトとの間に入り込むと固定部材と定着ベルトとの押付力が不均一となり、定着ムラなどの画像不良が発生するおそれもある。また、固定部材と定着ベルトとの摺動が良好でないと、定着ベルトの回動も不安定、不均一となり、この場合も定着ムラなどの画像不良が発生するおそれがある。また、最悪の場合、定着ベルトの座屈等が生じるおそれもある。
【０００７】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、安定した定着性能を有した定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着するものであって、回動可能に設けられたベルト部材と、ベルト部材に圧接するように配置され、ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、を有する。さらに、ベルト部材に圧接するように配置されるとともに、ベルト部材を屈曲させベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材と、剥離部材とベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部と、を有する。
【０００９】
また、潤滑剤供給部は、剥離部材に設けられたことを特徴とすることができる。
さらに、潤滑剤供給部の下流側に位置し、潤滑剤供給部から被供給部へ供給された潤滑剤の量を被供給部との間に形成された間隙により調整する調整部材を更に有することを特徴とすることができる。
また、ベルト部材を回動させるための駆動手段を更に含み、駆動手段の駆動トルク若しくは駆動電流が所定値以上となった場合に、潤滑剤供給部から潤滑剤が供給されることを特徴とすることができる。
また、潤滑剤供給部は、複数の供給口を有していることを特徴とすることができる。
【００１０】
他の観点から捉えると、本発明が適用される定着装置は、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着するものであって、回動可能に設けられたベルト部材と、ベルト部材を張架する定着ロールと、を有する。また、この定着ロールを押圧するように配置され、定着ロールに張架されたベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材を有する。さらに、上記定着ロールに対してクリアランスをおいて配置され、定着ロールと加圧部材との圧接部の下流側近傍でベルト部材を加圧部材に押圧するとともに、ベルト部材を屈曲させてベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材を有する。また、剥離部材に設けられ、剥離部材とベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部を有する。さらに、潤滑剤供給部からの潤滑剤は、定着ロールへ供給された後、定着ロールの回転に伴ってベルト部材に供給されることを特徴とすることができる。
【００１１】
ここで、剥離部材は、潤滑剤供給部から定着ロールへ供給された潤滑剤の量を、定着ロールとの間に形成された間隙により調整する調整部材を、潤滑剤供給部の下流側に有することを特徴とすることができる。
また、加圧部材のニップ部における変形量は、定着ロールのニップ部における変形量よりも大きいことを特徴とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明を画像形成装置と捉えた場合、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段と、を有する。そして、定着手段は、回動可能に設けられたベルト部材と、ベルト部材に圧接するように配置され、ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、を有する。さらに、定着手段は、ベルト部材に圧接するように配置されるとともに、ベルト部材を屈曲させベルト部材から記録材を剥離するための剥離部材と、剥離部材とベルト部材との圧接部を潤滑する潤滑剤を供給するための潤滑剤供給部と、を有することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安定した定着性能を有した定着装置および画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態である画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、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が備えられている。また、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に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が備えられている。さらに、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（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０が備えられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。
【００１５】
本実施の形態において、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順次配設されている。矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム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（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム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上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が設けられている。
【００１６】
中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）などにより駆動される駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。
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に対向して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ようになっている。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担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は接地されて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Ｐ上にトナー像を二次転写する。  
【００１７】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）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（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施され、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。
【００１８】
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に照射している。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、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。
【００１９】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動して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、タイミングを合わせて搬送ロール５２等により搬送された用紙Ｐは、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。中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙Ｐ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Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、用紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。
【００２０】
次に、本実施の形態が適用される定着装置６０について説明する。
図２は、実施形態である定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２と、潤滑剤供給部６９へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段７４と、を主要部として備えている。
【００２１】
定着ベルトモジュール６１は、ベルト部材の一例としての定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する定着ロール６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架するテンションロール６１２とを備えている。また定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架するテンションロール６１３と、定着ロール６１１とテンションロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４と、を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。また定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するテンションロール６１５を備えている。
【００２２】
定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルトである。そして、ポリイミド等からなる厚さ８０μｍ程度のベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ５０μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された３０μｍ程度のＰＦＡ等からなる離型層とで構成されている。
【００２３】
定着ロール６１１は、駆動手段７８（図６参照）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ロール６１１の内部には、加熱源としてヒーター６１６ａが配設されている。
テンションロール６１２は、円筒状ロールである。そして、テンションロール６１２の内部には加熱源としてヒーター６１６ｂが配設されている。したがって、テンションロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持っている。また、テンションロール６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。
【００２４】
テンションロール６１３は、円筒状ロールである。テンションロール６１３の内部には、加熱源としてのヒーター６１６ｃが配設されている。このため、テンションロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール６１１とテンションロール６１２およびテンションロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。
【００２５】
剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。そして、剥離パッド６４はこの加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域「ロールニップ部Ｎ１」（図３参照）の下流側近傍位置に配置されている。また剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を所定の幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って２ｍｍの幅）に亘って所定の荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置されている。そして後段で述べる「剥離パッドニップ部Ｎ２」（図３参照）を形成している。また、テンションロール６１５は、円柱状ロールである。そして、剥離パッド６４を通過した定着ベルト６１０が定着ロール６１１に向けて円滑に回動するように、剥離パッド６４の定着ベルト６１０進行方向下流側近傍に配置されている。
【００２６】
また、加圧ロール６２は、円柱状ロール６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトロールを構成している。また、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。
【００２７】
続いて、潤滑剤供給部６９と、この潤滑剤供給部６９へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段７４について説明する。定着装置６０には、剥離パッド６４に形成された潤滑剤供給部６９（図４も参照）と、この潤滑剤供給部６９へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段７４が設けられている。
【００２８】
この潤滑剤供給手段７４は、潤滑剤を貯めておく収容タンク７４ｃと、この収容タンク７４ｃ内の潤滑剤を剥離パッド６４へ供給する供給路７４ｂとを備えている。また、収容タンク７４ｃから剥離パッド６４へ潤滑剤を送出するポンプ７４ａを備えている。なお、ポンプ７４ａに送出の機能だけではなく、回収の機能も持たせ過剰な潤滑剤を収容タンク７４ｃに回収させることもできる。潤滑剤は、ポンプ７４ａにより供給路７４ｂを経由して剥離パッド６４に到達する。そして、剥離パッド６４に設けられた潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１表面に潤滑剤が供給される。潤滑剤は、特に限定されるものではなく、シリコンオイルなど従来から用いられている潤滑作用を有するものを適宜用いることができる。
なお、図示はしないが、ポンプ７４ａ等を設けずに、例えば潤滑剤が入ったカートリッジを形成し、このカートリッジを剥離パッド６４に設けることで、剥離パッド６４から潤滑剤を供給する構成とすることもできる。
【００２９】
次に、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接されたニップ部Ｎについて詳細に説明する。
図３は、ニップ部Ｎの近傍領域を表す概略断面図である。このニップ部Ｎには、定着ベルト６１０が定着ロール６１１に巻き付けられた（ラップされた）領域（ラップ領域）内において、加圧ロール６２が定着ベルト６１０の外周面に圧接するように配置されている。この配置により、ロールニップ部（第１ニップ部）Ｎ１が形成されている。
【００３０】
ここで、本実施の形態の定着装置６０では、上述したように、ロールニップ部Ｎ１を形成する一方のロールである定着ロール６１１は、弾性層が被覆されておらず、アルミニウムの芯金（コアロール）の表面に耐熱性樹脂（フッ素樹脂）を被覆して構成されたハードロールである。また、ロールニップ部Ｎ１を形成する他方のロールである加圧ロール６２は、弾性層６２２が被覆されたソフトロールである。
このような定着ロール６１１と加圧ロール６２との構成により、本実施の形態のロールニップ部Ｎ１では、加圧ロール６２の弾性層６２２が変形することでロールニップ部Ｎ１が形成されている。そして、加圧ロール６２側がニップを形成するロール（NIP Forming Pressure Roll）として機能している。すなわち、ロールニップ部Ｎ１では、定着ロール６１１には凹みが殆ど生じず、加圧ロール６２表面のみが大きく凹んだ状態（加圧ロール６２の凹み量＞定着ロール６１１の凹み量）が形成される。このようにして、定着ベルト６１０の進行方向に所定の幅を持ったニップ領域を作り出している。
【００３１】
このように、本実施の形態の定着装置６０では、加圧ロール６２のロールニップ部Ｎ１における変形量を、定着ロール６１１のロールニップ部Ｎ１における変形量よりも大きくしてある。すなわち、ロールニップ部Ｎ１において定着ベルト６１０がラップされている側の定着ロール６１１は殆ど変形せず、円筒形状が維持されている。定着ベルト６１０は定着ロール６１１表面の円周面に沿って回動し、その回動半径に変動が生じることがない。このため、進行速度を一定に維持しながらロールニップ部Ｎ１を通過することができる。
【００３２】
これにより、定着ベルト６１０がロールニップ部Ｎ１を通過する際にも、定着ベルト６１０にはシワや歪みが極めて発生し難い。その結果、定着画像に画像乱れが生じることが抑制され、良質の定着画像を安定的に提供することができる。さらに、ロールニップ部Ｎ１の下流側近傍には剥離パッド６４が配設されており、剥離パッド６４は定着ベルト６１０を加圧ロール６２表面に押圧している。それにより、ロールニップ部Ｎ１の下流側には、ロールニップ部Ｎ１に連続して、定着ベルト６１０が加圧ロール６２表面にラップされた剥離パッドニップ部（第２ニップ部）Ｎ２が形成されている。
【００３３】
剥離パッドニップ部Ｎ２を形成する剥離パッド６４は、断面が略円弧形状に形成され、ロールニップ部Ｎ１の下流側近傍にて定着ロール６１１の軸方向に沿って配置されている。そして、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した後の定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の側面に倣って回動する。それにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってテンションロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。そのため、ロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。
【００３４】
この結果、用紙Ｐは自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。このようにして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口部において、用紙Ｐに対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配設された剥離案内板８３により、その進行方向が導かれる。剥離案内板８３により案内された用紙Ｐは、その後、排紙ガイド（図示せず）および排紙ロール（図示せず）によって機外に排出されて、定着処理が完了する。
【００３５】
ロールニップ部Ｎ１に連続して剥離パッドニップ部Ｎ２を形成すると、剥離パッドニップ部Ｎ２内の剥離パッド６４が配設された領域（剥離パッド６４と加圧ロール６２との圧接部）Ｎ２Ｔよりもロールニップ部Ｎ１側に境界領域Ｎ２Ｓが形成される。この境界領域Ｎ２Ｓでは、定着ベルト６１０を定着ロール６１１および加圧ロール６２のいずれにも直接押圧する部材が存在しない。このため、この境界領域Ｎ２Ｓでは定着ベルト６１０の張力のみによって加圧ロール６２に圧接されることとなる。
【００３６】
そして、この境界領域Ｎ２Ｓでのニップ圧（以下、境界領域Ｎ２Ｓでのニップ圧をＰｎとする。）は定着ベルト６１０の張力のみで形成されることとなる。この結果、剥離パッド６４をロールニップ部Ｎ１の下流側端部Ｎ１Ｅから所定の距離以上に離隔して配設すると、境界領域Ｎ２Ｓのニップ圧Ｐｎは、ロールニップ部Ｎ１のニップ圧と剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔでのニップ圧との狭間となる。このため、ニップ圧Ｐｎが低く落ち込んだ谷間の領域として形成される。そして、境界領域Ｎ２Ｓのニップ圧Ｐｎは、ロールニップ部Ｎ１のニップ圧および剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔのニップ圧よりも相対的に低くなる。
【００３７】
本実施の形態の定着装置６０による定着プロセスでは、トナー像を担持した用紙Ｐは、ロールニップ部Ｎ１において加熱および加圧されてトナーが溶融圧着される。その際に、ロールニップ部Ｎ１内において熱を受けた用紙Ｐやトナーからは、用紙Ｐ中の水分が気化して水蒸気を発生させたり、トナー中の空気が熱膨張しようとする。ところが、ロールニップ部Ｎ１では高いニップ圧が印加されているため、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に水蒸気や膨張した空気によるエアーギャップ（気泡）が生じることはない。
【００３８】
しかし、剥離パッドニップ部Ｎ２内のロールニップ部Ｎ１との境界領域Ｎ２Ｓにおけるニップ圧Ｐｎが低い状態に形成されていると、ロールニップ部Ｎ１で抑え込まれていた気泡が境界領域Ｎ２Ｓにおいては抑止できずに発生する可能性がある。そして、気泡が発生した状態で、ニップ圧の高い領域Ｎ２Ｔに進入すると、境界領域Ｎ２Ｓにおいて発生した気泡がその高いニップ圧によって用紙Ｐの表面上を動き回ることとなる。そうすると、用紙Ｐ上のトナー像は、ロールニップ部Ｎ１を通過した直後であって、溶融したトナーが未だ完全に固化されていない状態にあるため、気泡が動き回ることによってトナー像が乱される現象が生じる。その結果、定着画像に微少な穴が生じたり、ムラ等の画像不良が発生するという事態を招来することとなる。
【００３９】
そこで、本実施の形態の定着装置６０では、剥離パッド６４は、ロールニップ部Ｎ１の下流側近傍に配設している。このように剥離パッド６４を設置することで、ロールニップ部Ｎ１と剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔとの間の境界領域Ｎ２Ｓの幅を極力狭く設定することが可能となる。これにより、定着ベルト６１０の張力のみによって加圧ロール６２に圧接される領域が狭くなる。そのため、境界領域Ｎ２Ｓにおいてニップ圧Ｐｎを高めることができる。この結果、ロールニップ部Ｎ１において高いニップ圧により抑え込まれていた水蒸気や熱膨張しようとする空気は、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過するまでの経路で徐々に開放されることとなる。このため、上記したような気泡が動き回る現象の発生を抑制することが可能となり、未だ完全に固化されていない状態のトナー像が乱されることが殆ど無くなり、画像不良が発生するのを抑制することができる。
【００４０】
このような理由により、境界領域Ｎ２Ｓの幅を狭くするため剥離パッド６４と定着ロール６１１とのなるべく接近させておくことが望ましい。その一方狭くしすぎると、剥離パッド６４が、定着ロール６１１に接触し各々の表面を傷つけてしまうおそれがある。このため、本実施形態においては、広すぎず、また狭すぎない略一定のクリアランス７０を設定してある。
【００４１】
図４は、剥離パッド６４の周辺を拡大して示した拡大斜視図である。
剥離パッド６４のうち定着ロール６１１に面した内側面６４ａには、潤滑剤供給部６９が形成されている。また、剥離パッド６４の上面６４ｄには潤滑剤の量を調整する調整部材７１が設けられている。なお、この調整部材７１の機能等については、後述する。さらに、剥離パッド６４の両端部には供給路７４ｂが接続しており、この供給路７４ｂは、図２で示した収容タンク７４ｃからの潤滑剤を剥離パッド６４内に供給する。剥離パッド６４内に供給された潤滑剤は、潤滑剤供給部６９から被供給部である定着ロール６１１の表面に供給される。潤滑剤供給部６９は、複数の供給口６９ａにより形成されている。この供給口６９ａは剥離パッド６４の高さ方向に所定の間隔をおいて複数配置されている。また、この供給口６９ａは剥離パッド６４の長手方向に、所定の間隔をおいて複数配置されている。供給口６９ａを複数設けることで定着ロール６１１に対して適量の潤滑剤を少しずつ供給できるため、ムラを小さくすることができる。また、剥離パッド６４の長手方向に供給口６９ａを複数配置しているため、定着ロール６１１の長手方向にムラを小さくして潤滑剤を供給することができる。
【００４２】
図５は、剥離パッド６４から定着ロール６１１への潤滑剤の供給態様を示す側断面図である。
潤滑剤は、剥離パッド６４の内側面６４ａに設けられた潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１の表面に供給される。供給された潤滑剤は、定着ロール６１１の回転に伴い、定着ロール６１１回転方向の下流に移動する。一方、剥離パッド６４により定着ロール６１１から分離していた定着ベルト６１０は、テンションロール６１５（図３参照）を経由後、定着ロール６１１の表面に再合流する。定着ロール６１１上の潤滑剤は、定着ロール６１１と定着ベルト６１０とが再合流する合流点６８（図２参照）において、定着ベルト６１０の裏面に付着する。定着ベルト６１０に付着した潤滑剤は、テンションロール６１２（図２参照）、姿勢矯正ロール６１４（図２参照）などを経由して圧接部７３に到達する。この結果、剥離パッド６４と定着ベルト６１０との圧接部７３に潤滑剤を供給することができる。
【００４３】
このように剥離パッド６４と定着ベルト６１０との圧接部７３に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部６９を設けたため、圧接部７３における摺動状態が良好となり、定着ベルト６１０をスムースに回動させることができる。このため、定着ベルト６１０の不均一、不安定な回動による定着不良の発生を抑制することができる。
また、定着ベルト６１０の摩耗を抑制することができるため、定着ベルト６１０から発生する摩耗粉も抑制することができる。定着ベルト６１０の摩耗粉が剥離パッド６４と定着ベルト６１０との圧接部７３に入り込むと、剥離パッド６４と定着ベルト６１０との押付力が不均一となる可能性がある。この場合、定着ムラなどの画像不良が発生するおそれがある。しかし、上記のとおり摩耗粉の発生が抑制されるため、画像不良の発生も抑制することができる。
【００４４】
さらに、上述のとおりクリアランス７０が略一定であるため、剥離パッド６４に形成された潤滑剤供給部６９と定着ロール６１１との間隔も略一定となる。このため、潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１への潤滑剤の供給を安定させることができる。また、定着ロール６１１へ供給される潤滑剤の量も安定させることができる。
また、剥離パッド６４を定着ロール６１１の近傍位置に配置するとともに、剥離パッド６４に形成された潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１に潤滑剤を供給する態様としたため、他の部品への潤滑剤の飛散を防止でき安定した潤滑剤の供給ができる。
【００４５】
次に、調整部材７１について説明する。剥離パッド６４の上面６４ｄには、調整部材７１が剥離パッド６４の長手方向に沿って設けられている。調整部材７１の幅方向の一方端には、剥離パッド６４から定着ロール６１１側に突出した突出部７１ａが形成されている。そして、この突出部７１ａと定着ロール６１１との間に間隙７２が形成されている。また、調整部材７１は潤滑剤供給部６９の下流側に位置している。この調整部材７１の材質については特に問わないが、例えば可撓性を有する樹脂を用いることもできる。上述のとおり、定着ロール６１１に対しては、剥離パッド６４に形成された潤滑剤供給部６９から潤滑剤が供給される。定着ロール６１１表面に位置する潤滑剤は、定着ロール６１１の回転に伴い、下流側に移動する。定着ロール６１１の表面に位置する潤滑剤が多量にある場合、調整部材７１の突出部７１ａによりしごかれ、下流方向に移動する潤滑剤の量が規制される。この結果、潤滑剤の供給量を安定させることができる。
【００４６】
図６は、定着ロール６１１の周辺を拡大して示した平面図である。
定着ベルト６１０を回動させる定着ロール６１１の両側には、この定着ロール６１１を支持する支持軸７４が設けられている。この支持軸７４の両端には筐体７６が設けられており、この筐体７６により支持軸７４は支持された状態となっている。また、支持軸７４の一方の端部には、駆動ギア７５が設けられており、モータ等の駆動手段７８から駆動力が伝えられ、支持軸７４は回転する。また、この駆動力により定着ロール６１１も回動するような構成となっている。また、支持軸７４と筐体７６との間にはベアリング７７が設けられており、筐体７６とは独立して支持軸７４は回転可能となっている。なお、筐体７６は図２には現れない構成であるため、破線で示している。
【００４７】
また、制御部４０（図１参照）により駆動手段７８や、駆動手段７８の駆動トルク若しくは駆動電流や、ポンプ７４ａ（図２参照）などが監視、制御されている。剥離パッド６４と定着ベルト６１０との圧接部７３（図５参照）において、潤滑剤が不足してくると摺動抵抗が大きくなる結果、定着ベルト６１０の回転数が低下してしまう。このため定着ベルト６１０の回転数を維持しようとする場合、駆動トルク若しくは駆動電流が増加する。この駆動トルク若しくは駆動電流を監視しておけば、間接的に摺動抵抗の増加を知ることができる。そして、駆動トルク、駆動電流についてある所定値を設定しておき、この所定値以上となった場合に、ポンプ７４ａを動作させ潤滑剤を供給するようにすることができる。このような態様とすれば、無駄な潤滑剤の消費を防止できるため効率の良い潤滑剤の供給ができる。また、潤滑剤の供給過多による他の部品の汚染も抑制することができる。
【００４８】
上記のポンプ７４ａによる潤滑剤の供給処理を、フローチャートを用いて詳細に説明する。
図７は、ポンプ７４ａによる潤滑剤の供給処理を示したフローチャートである。この図７を図１、図２、および図６と併せて説明する。
まず、制御部４０は、モータ等の駆動手段７８の駆動電流若しくは駆動トルク（以下、「駆動電流等」という。）を監視する（ステップ１０１）。そして、この駆動電流等が予め設定された所定値以上であるか否かを判断する（ステップ１０２）。所定値以上ではない場合は、引き続き駆動電流等の監視を行う。（ステップ１０１）。駆動電流等が所定値以上である場合、制御部４０はポンプ７４ａを動作させ、潤滑剤を潤滑剤供給部６９から定着ロール６１１に供給する（ステップ１０３）。そして、潤滑剤の効果が現れているか否かを判断するため、制御部４０は駆動電流等の監視を行う（ステップ１０４）。
【００４９】
その後、駆動電流等の監視結果に基づき、制御部４０は駆動電流等が所定値未満であるか否かを判断する（ステップ１０５）。所定値未満でない場合、即ち依然として所定値以上である場合はポンプ７４ａを継続して動作させる（ステップ１０３）。所定値未満である場合、ポンプ７４ａを停止させる（ステップ１０６）。
なお、ステップ１０４における駆動電流の監視は、ステップ１０１における駆動電流の監視から継続して行う態様とすることもできるし、ステップ１０１による監視後、監視を一時停止し、ステップ１０４において監視を再度行う態様とすることもできる。
また、本フローチャートでは、ポンプ７４ａの動作（ステップ１０３）からポンプ７４ａの停止（ステップ１０６）までポンプ７４ａは継続して動作している態様を示している。ステップ１０６においてポンプ７４ａの停止を行わずに、即ちステップ１０６を省略し、ステップ１０３においてポンプ７４ａの動作および停止を行ってもよい。この場合、ステップ１０５における駆動電流等が所定値未満でない場合は、ステップ１０３において再度ポンプ７４ａが動作および停止される。また、ポンプ７４ａの動作および停止後、駆動電流等が所定値未満である場合は、処理が終了する。
【００５０】
さらに、ポンプ７４ａの動作（ステップ１０３）後、駆動電流等を監視（ステップ１０４）する態様としフィードバック制御を行っているが、フィードバック制御を行わないようにすることもできる。即ち、ポンプ７４ａの動作（ステップ１０３）終了後、処理を終了させることもできる。即ち、ステップ１０３においてポンプ７４ａを動作させ、所定量若しくは所定時間潤滑剤を供給し終了させてもよい。
なお、上記は駆動電流等を監視し、駆動電流等に基づいて潤滑剤を供給する態様としてあるが、この態様に限られるものではない。即ち、駆動電流等に基づかず潤滑剤を供給する態様もある。例えば、所定時間を定めておき、この所定時間ごとに潤滑剤を供給する態様がある。さらに、定着される用紙Ｐの枚数をカウントし、一定数に達したら、潤滑剤を供給する態様もある。
【００５１】
次に、剥離パッド６４の変形例について説明する。
図８は、剥離パッド６４の変形例を拡大して示した拡大斜視図である。本図に示す剥離パッド６４は、潤滑剤供給部６９を構成する供給口６９ａを一箇所だけ設けた点において、潤滑剤供給部６９を構成する供給口６９ａを複数設けた剥離パッド６４（図４参照）とは異なっている。
潤滑剤供給部６９を構成する供給口６９ａは、図４で示した各供給口６９ａよりも大きく形成されており、定着ロール６１１（図２参照）へ供給される潤滑剤の量を確保している。
【００５２】
また、この供給口６９ａは剥離パッド６４の長手方向の略中央に配置されている。供給口６９ａを剥離パッド６４の長手方向における一方の端部付近に配置してしまうと、他方の端部方向に潤滑剤が拡がるのに時間を要したり、最悪の場合他方の端部付近まで潤滑剤を供給することができないという問題がある。本実施形態では、供給口６９ａが一箇所だけであるが略中央付近に配置しているため、一方の端部付近にのみ配置するのに比べ、剥離パッド６４の長手方向に潤滑剤を適正に供給しやすくなる。また、供給口６９ａが一箇所のみであるため、供給口６９ａが複数配置されているものと比べ製造コスト等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態である定着装置の概略構成を示す側断面図である。
【図３】ニップ部Ｎの近傍領域を表す概略断面図である。
【図４】剥離パッドの周辺を拡大して示した拡大斜視図である。
【図５】剥離パッドから定着ロールへの潤滑剤の供給態様を示す側断面図である。
【図６】定着ロールの周辺を拡大して示した平面図である。
【図７】ポンプによる潤滑剤の供給処理を示したフローチャートである。
【図８】剥離パッドの変形例を拡大して示した拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
２０…二次転写部、６０…定着装置、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、
６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６９…潤滑剤供給部、７０…クリアランス、
７１…調整部材、７２…間隙、７３…圧接部、７８…駆動手段、Ｎ１…ロールニップ部（第１ニップ部）、Ｐ…用紙
【図１】
2007108405.tif 000003
【図２】
2007108405.tif 000004
【図３】
2007108405.tif 000005
【図４】
2007108405.tif 000006
【図５】
2007108405.tif 000007
【図６】
2007108405.tif 000008
【図７】
2007108405.tif 000009
【図８】
2007108405.tif 000010