JP2007199285A

JP2007199285A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007199285A
Application number: JP2006016526A
Authority: JP
Inventors: Jun Yamaguchi; 純山口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】定着ベルトおよび定着パッドの劣化防止、メンテナンス回数の低減を目的とする。
【解決手段】ベルト定着器において、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定着オイルの塗布に関し、モータ５１の軸にかかるトルクを検出する検知手段を設け、この検出結果に応じて潤滑剤搬送手段５５の制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機およびレーザービームプリンターやファクシミリ等の定着装置に適用される潤滑剤塗布装置への潤滑剤供給手段に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置において、記録媒体上に転写されたトナー像を熱溶融させて定着するための定着装置が設けられている。

近年、電子写真装置の小型化、省電力化等のために、定着装置として、例えば特開平８−２６２９０３号に記載されているような、ベルトニップ方式のものが開発されている。該定着装置は、例えば、定着ローラを加熱して回転させ、これに接触して無端ベルト（ベルト部材）を従動回転するように配置し、その間で加熱定着するようにしたものである。その際、無端ベルトを定着ローラにニップを形成して圧接させるために、無端ベルトの内側に非回転状態で配置される圧力付与部材が設けられる。

上記公報には、無端ベルトとしてポリイミド樹脂フィルムが用いられ、圧力付与部材としては、ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートに覆われた圧力付与部材が記載されている。上記圧力付与部材は、回転する無端ベルトの内側と常に摺動するので、磨耗しにくく、かつ、摩擦抵抗が低い材料が求められる。さらに、無端ベルトの内側には、摺動性を向上させるために、潤滑剤を塗布することも記載されている。

例えば、特開平１１−４５０１８によれば、無端ベルトの内周面に接触して潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布部材を、前記無端ベルトの圧接用支持ローラの間で定着ローラ側に位置する無端ベルト部分の内周面に当接するように設けたことを記載している。
特開平８−２６２９０３号公報特開平１１−４５０１８号公報

しかしながら、上記公報において、潤滑剤の過不足によって以下のような問題が発生すると記載している。

すなわち、ベルト内周面に塗布される潤滑剤の量が多すぎる場合、無端ベルト内側を支持しベルトの遥動を行うことによりベルトのスラスト方向の位置を調整する機構を備えた定着装置においては、ベルトの内面と支持ローラの抵抗が過多な潤滑剤により摩擦抵抗が下がりすぎ、ベルトの遥動を行う支持ローラの角度を変位させてもベルトの遥動が出来ないといった問題が記載されている。

また、無端ベルトの遥動を支持ローラによって行わずに端部にガイド部材を設けることでベルトのスラスト方向の位置を調整する機構を備えた定着装置においても、ベルトの内面に塗布された潤滑剤が無端ベルトのスラスト方向端部から滲み出て表面に回りこむことで、定着ニップ部で搬送されるべき記録媒体がスリップしたり、画像上に潤滑剤の付着した跡が発生するといった問題が指摘されている。

一方、潤滑剤の塗布量が少なすぎる場合、無端ベルト内側に存在する潤滑剤の量が減少するまでの時間が短くなり、無端ベルトと圧力付与部材の間の摩擦抵抗が次第に増加して無端ベルトの円滑な従動回転を阻害する原因となり、結果として定着装置としての寿命が短くなってしまうという問題が指摘されている。

本発明の目的は、簡易な構成において上記従来の定着装置における潤滑剤塗布装置の問題点を解決することが可能な潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために
請求項１の発明は
加熱源を有する加熱定着手段と、前記加熱定着部材を回転させるためのモータと、前記モータの軸にかかるトルクを検出するトルク検出手段と、外周面が前記加熱定着部材に押圧され、トナー像を担持した記録媒体が前記加熱定着部材との間に挟みこまれるニップ部を形成する無端ベルトと、前記無端ベルトの内側面に当接し、前記無端ベルトを介して前記加熱定着部材を押圧する加圧手段と、前記無端ベルトの内側面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記潤滑剤を蓄えておくための潤滑剤保持手段と、潤滑剤を前記潤滑剤保持手段から前記潤滑剤塗布手段まで搬送させるための潤滑剤搬送手段と、前記トルク検出手段の検出結果に応じて前記潤滑剤搬送手段の制御を行うための潤滑剤搬送制御手段、とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項２の発明は
前記トルク検出手段はモータ、もしくはモータ駆動回路に流れる電流を計測することにより検出することを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置を提供する。

請求項３の発明は
前記潤滑剤搬送手段は、潤滑剤保持手段に届く潤滑塗布部材と、潤滑保持手段と潤滑塗布部との間に設置され、潤滑塗布部材を締め付けることができる締め付け部材を備えたことを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置を提供する。

請求項４の発明は
前記潤滑剤搬送手段は、オイルポンプであることを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置を提供する。

以上、説明したように、定着ベルト裏面に塗布する潤滑剤の量を、定着モータにかかる負荷トルクを見て制御することにより潤滑剤の過不足をなくすことができる。

これにより潤滑剤が多すぎてベルトをスラスト方向に揺動できないという問題、潤滑剤による画像汚れ、記録媒体のスリップという問題、また潤滑剤不足による摩擦抵抗増加による部材劣化という問題を解決することができる。

以下、本発明の好適な実施形態の一例としてデジタル複写機についての説明を行う。

図３〜図４は本発明の一実施例である画像形成装置の構成を表す図面である。それらに基づき基本的な構成を説明する。

カラーリーダ部の構成
図３は画像形成装置の全体構成を示すものであり、図中の上部はカラーリーダ部の構成を示している。ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御ボード、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置２０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３・２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３・２０４と反射傘２０５・２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８・２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。

また制御ボード２００は、図４に示すようにディジタル画像処理部２１２と外部Ｉ／Ｆ２１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２５３に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つシステム制御部３０１、システム制御部内のメモリ３０３、操作部３０２、によって構成されている。操作部３０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。

また外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報などを画像処理装置外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的には図５に示すようにファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２、外部大容量記憶装置４０３などを接続することが可能である。なお、ファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２、外部大容量記憶装置４０３との画像情報およびコード情報のやり取り手続き制御については、各接続装置であるファクシミリ装置４０１、ＬＡＮインターフェース装置４０２や外部大容量記憶装置４０３と制御ボード２００のシステム制御部３０１との相互通信により行われる。

次にディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。図４はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。

原稿台ガラス上の原稿は光源２０３・２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。補正後のＲＧＢ信号はさらに、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知部は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３・２０４及び反射傘２０５・２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理された信号はＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。この際、γ補正部１１２の補正値はシステム制御部３０１からの設定により可変にできる構成になっており、濃度調整値をＣＭＹＫの各々設定し、その濃度を可変に設定できる構成となっている。

プリンタ部の構成
続いて、プリンタ部の構成について説明する。図３の下部は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。

像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２５は図示しない作像系モータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、１次転写ローラ２２０、クリーナ装置２２２、除電装置２９０、電位センサ２９１が配置されている。

前記黒現像装置２１９はモノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をＫのトナーで現像する。また前記カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃからなる。現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しない現像器モータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置を合わされる。

感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、4色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７，２２８，２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は作像系モータ０２３に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は2次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。また転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがクリーニングされる。

カセット２４０・２４１及び手差し給紙部２５３に格納されたシートはレジローラ２５５、及び給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によってニップ部、つまり2次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に図示しない給紙駆動モータを駆動源として給送される。なお、その際2次転写装置２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部でシート上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて図示しない定着駆動モータにより装置外へ排出される。なお、カセット２４０・２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ、シートの有無を検知するためのシートなし検センサ２４３、２４４、２４５を有している。また、カセット２４０・２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれシートのピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７、２４８、２４９を有している。

上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像形成が実行される。

まず給紙部におけるシートの搬送動作について説明する。カセット２４０・２４１及び手差し給紙部２５３に格納されたシートはピックアップローラ２３８・２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス上に搬送される。給紙パス上のシートは給紙ローラ対２３５・２３６・２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６によりシートの通過が検知される。レジセンサ２５６によりシートの通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果シートは停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際シートの進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、シートの搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは以降のシートに対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、シートは2次転写装置２３１へ供給される。

続いて2次転写装置２３１へ供給されたシートの上へ画像を形成する手順について説明する。まず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を所定の帯電電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。

黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は１次転写ローラ２２０でベルト２２６に転写され、さらに2次転写装置２３１で、給紙部より搬送されたシートに転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。定着装置２３４では、まずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１・２５２で帯電され、さらに定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、フィニッシャーユニット２８０の送られる。ここでフィニッシャーユニットの後処理工程が不要なシートは装置内をそのまま搬送されそのまま排紙トレー２４２に排紙される。また、後処理工程、例えばステイプルが必要なモードの場合には、フィニッシャーユニット２８０内で画像形成が終了したシートが必要枚数積載され整合ユニット２８１のより整合され、ステイプルユニット２８２でステイプル処理が行われ、その後に排紙トレイ２４２に排出される。

フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、シートに転写される。感光体２２５上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は除電装置２９０で一様に0ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。

上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。

駆動ローラ２２７およびローラ２２８の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の内周面に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してI-top信号を出力する。

前記感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、1：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が1周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に4色を重ね合わせる際に（ベルトは4周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。

上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、I-top信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を開始する。また、前述したとおり、ベルト２２６が1周する間に、感光体1が整数回転し、ベルト1周前とまったく同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。

また、ベルト２２６は短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。

引き続いてシートの裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。シートの裏面に画像を形成する際には、まずシートの表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後定着器２３４でトナー画像を熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま排紙トレー２３５に排紙されるが、引き続いて裏面の画像形成を行う場合には排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられ、それに併せた反転ローラ２６０の回転駆動によってシートは両面反転パス２６１内に図示しない両面搬送モータにより一旦搬送される。その後シートは、シートの送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラの逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイド２６９によって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を上向きにして両面パス２６３に搬送される。

続いてシートは両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５によりシートの通過が検知される。再給紙センサ２６５によりシートの通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果シートは停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり搬送が一時停止されるが、その際シートの進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、シートの搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。再給紙レジ取りは以降のシート裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることによりシートは、表裏が逆転した状態で再度給紙パス上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。こうして表裏両面に画像形成がなされたシートはそのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２３５に排紙される。以上のような動作により、本実施例では操作者がシートの表裏を改めてセットし直すことなく、自動的にシートの両面へ画像形成を行うことが可能となっている。

次に、本特許に特徴的な定着装置および潤滑剤塗布装置への潤滑剤供給方法について説明する。

図５は、本発明の第１の実施例に係る定着装置を示すものである。そして、この定着装置は、加熱源を内蔵した加熱定着ローラ10と、３つの支持ローラである分離ローラ22、ステアリングローラ23、インレットローラ24によって張架され加熱定着ローラ10に圧接されるエンドレスベルト21からなるベルトユニット20と、このエンドレスベルト21の所定の範囲を定着ローラ10にむけてベルト内周面側から当接して押圧する圧力付与部材30と、エンドレスベルト21の内周面に接触して潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置1とでその主要部分が構成されている。

加熱定着ローラ10は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された円筒状の芯金11上に、シリコーンゴム等の弾性材料にて構成される弾性層12と、PFAチューブ等の耐熱性や離型性に優れた離型層13とを順に積層したローラ構造からなるものである。芯金11の円筒内部には、加熱源としてのハロゲンランプ14が配設されている。また、加熱定着ローラ10の表面には、そのローラの表面温度を計測する温度センサ15が配置されている。

そして、この加熱定着ローラ10は、不図示の支持機構により回転自在に支持されつつ不図示の駆動装置により図中の矢印方向に所定の速度で回転するようになっている。また、温度センサ15の計測信号により、不図示の温度コントローラによってハロゲンランプ14がフィードバック制御されて、その定着ローラの表面が所定の温度に保たれるようになっている。

ベルトユニット20は、ポリイミドフィルム等の耐熱樹脂フィルムにより形成されたエンドレスベルト21を、回転自在に支持されている３つの支持ローラである分離ローラ22、ステアリングローラ23、インレットローラ24に掛けまわされた状態で設置されている。

分離ローラ22は、不図示の加圧機構によりエンドレスベルト21を介して定着ローラ10を圧接するように回転自在に配置された圧力ローラである。この分離ローラ22により、定着ローラ10の弾性層12が変形され、その変形歪みにより定着ニップ内に進行したトナー像が定着ローラ10から分離するような仕組みになっている。

ステアリングローラ23は、両端部に不図示の軸受けをもち、エンドレスベルトの端部の位置を検知する不図示のセンサの信号から、その軸受け部が不図示の駆動装置によって前後に移動することによりエンドレスベルト21の蛇行を制御する。

インレットローラ24は、紙の搬送されて来る入口に配置され、定着ローラ10と圧力付与部材30によって形成される定着ニップに対してフラットに紙が導入されるように、圧力付与部材30に対して平行に配置される。

圧力付与部材30は、支持プレート31上にシリコーンゴム等の弾性層32を形成し、更にフッ素樹脂コート等の低摩擦層33を積層して成り、不図示の加圧機構によってエンドレスベルト21を介して定着ローラ10に圧接されている。

本発明の主眼である潤滑剤塗布装置1は、例えば潤滑剤としてシリコーンオイル（粘度1000CS）を含浸させた耐熱性フェルト等の不織布で形成される潤滑剤含浸部材2と、潤滑剤塗布部材2を上下に挟み込んで固定する支持部材3および4から構成されており、不図示の固定具によって、潤滑剤塗布部材1の先端がエンドレスベルト21に接触するように配置されている。

ここで潤滑剤含浸部材2の材料であるが、潤滑剤に対して親和性・濡れ性を発揮する材料であればいずれであっても良い。本実施例においては耐熱性の高いアラミド樹脂の繊維を用いたが、本発明の機能を達成できれば、たとえばPET、ポリエステル、テフロン（登録商標）樹脂等のどんな材料であってもよい。

図１（ａ）は潤滑剤供給手段の構成である。５１は定着ローラを駆動するためのＤＣブラシレスモータ、５２は前記モータを制御する制御手段、前記制御手段にはモータに流れる電流を検出する電流検出手段５３が含まれている。５４は潤滑剤を供給する必要があるかどうかを検出された電流に応じて判断し、潤滑剤搬送手段５５を制御する潤滑剤搬送制御部、潤滑剤搬送手段５５は潤滑剤が蓄えられた潤滑剤保持手段５６内の潤滑剤を潤滑剤塗布部材１まで搬送手段である。第一の実施例では図１（ｂ）に示すように、潤滑剤搬送手段における搬送経路として潤滑塗布部材２を伸ばした形状のものを使用する。潤滑塗布部材２の片側は潤滑剤保持手段５６に浸されている。潤滑剤は毛細管現象により塗布部まで到達できる。しかし無制限に潤滑剤が塗布部まで移動し潤滑剤が多くなると、ベルトの揺動ができなくなったり、汚れが発生してしまう。これを制限するために、５７制限部材を設けている。制限部材は図示しないソレノイドにより駆動され潤滑剤塗布部材を締め付けることで、潤滑剤を制限している。

一連のフローを図２で説明する。ｆ１で制御スタート。ｆ２で定着モータが回転しているか否かを判断する。定着モータが回転しているときはｆ３にいき、定着モータに流れる電流値が１Ａ以上になったかどうかを判断する。本構成での定格負荷では定着モータの電流値は０．８Ａである。１Ａ以下であれば部材の劣化などに影響がないことから、スレッショルドを１Ａとしている。１Ａ以上流れている場合は、潤滑剤が少なくなってきていると判断し、ｆ４で制限部材５７を駆動するソレノイドをＯＮする。ソレノイドはＯＮすると制限部材５７の締め付けを緩めるように設置している。このとき潤滑剤は塗布部に移動し始める。塗布部の潤滑剤が多くなると、摩擦負荷が小さくなる。ｆ５ではモータ電流値が０．９Ａより小さくなったかどうかを判断し、小さくなった場合にはｆ６でソレノイドをＯＦＦ（潤滑剤搬送停止）する。ＯＦＦのスレッショルドを０．８Ａとせず０．９Ａとしたのは、０．８Ａまで下げてからＯＦＦしても潤滑剤が実際に停止するまでにはタイムラグがあるために所定量より多く塗布してしまうからである。

これまで述べたように、定着ベルト裏面に塗布する潤滑剤の量を、定着モータにかかる負荷トルクを見て制御することにより、潤滑剤の過不足によりもたらされる問題を解決することが可能となる。

本特許はモータの電流を検出することで、潤滑剤を供給しているが、より簡単な構成として印字枚数が所定枚数になるごとに、潤滑剤を供給するという考え方もある。しかしながら本ベルト定着器はスタンバイ中は、ベルトユニットが定着ローラから離れ、ベルトを定着モータではないモータで動かしつづけている。この状態でも潤滑剤は減少するので印字枚数で制御をかけても仕方がないのである。

本発明の構成を最もよく表す図。本発明の制御フローチャート。本発明を実施した画像形成装置の構成断面図。本発明の画像形成装置のシステム全体の制御ブロック図。定着ユニットの構成図。

Claims

加熱源を有する加熱定着部材と、前記加熱定着部材を回転させるためのモータと、前記モータの軸にかかるトルクを検出するトルク検出手段と、外周面が前記加熱定着部材に押圧され、トナー像を担持した記録媒体が前記加熱定着部材との間に挟みこまれるニップ部を形成する無端ベルトと、前記無端ベルトの内側面に当接し、前記無端ベルトを介して前記加熱定着部材を押圧する加圧手段と、前記無端ベルトの内側面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記潤滑剤を蓄えておくための潤滑剤保持手段と、潤滑剤を前記潤滑剤保持手段から前記潤滑剤塗布手段まで搬送させるための潤滑剤搬送手段と、前記トルク検出手段の検出結果に応じて前記潤滑剤搬送手段の制御を行うための潤滑剤搬送制御手段、とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記トルク検出手段はモータ、もしくはモータ駆動回路に流れる電流を計測することにより検出することを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置。
前記潤滑剤搬送手段は、潤滑剤保持手段に届く潤滑塗布部材と、潤滑保持手段と潤滑塗布部との間に設置され、潤滑塗布部材を締め付けることができる締め付け部材を備えたことを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置。
前記潤滑剤搬送手段は、オイルポンプであることを特徴とする、前記請求項１に記載の画像形成装置。