JP2009093082A - 定着装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧ベルトを介して押圧部材を定着ローラに押圧させて定着ニップを確保する定着装置において、加圧ベルトと押圧部材とが互いに摺擦する各摺擦面に潤滑液を塗布する塗布手段の交換作業の手間を軽減すること。
【解決手段】加圧ベルト５１の周回路の内側に、Ｄ方向に移動自在な保持板５９３により保持された第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２を備え、稼動初期からある期間までは、第１塗布手段５９１がベルト内周面５１０に接触し第２塗布手段５９２が離間した状態に維持し、ある期間に達すると、保持板５９３をＤ方向へ移動させて、第１塗布手段５９１がベルト内周面５１０から離間し第２塗布手段５９２が当接するように、塗布手段を切替える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ベルトの周回路内側に配された押圧部材を、ベルトを介してローラに押圧することにより定着ニップを確保する定着装置に関する。

複写機等の画像形成装置に備えられる定着装置には、周回運動可能な加圧ベルトを介し、回転しない押圧部材を定着ローラに押圧させて定着ニップを確保し、その定着ニップに記録シートを通過させて記録シート上のトナー像等の未定着画像を定着する、いわゆるベルトニップ方式のものがある。
かかるベルトニップ方式の定着装置では、加圧ベルトと押圧部材とが互いに摺擦する摺擦面で発生する摩擦抵抗によって、加圧ベルトの周回運動にブレーキが加わる。かかる場合に未定着画像の形成された記録シートが定着ニップを通過したとき、定着ローラと加圧ベルトとの周速の違いにより、記録シート上の未定着画像がスリップする、いわゆる画像スリップを発生することがある。そこで加圧ベルトと押圧部材との摩擦抵抗を低減するため、摺擦面である加圧ベルトの内周面に潤滑液を塗布している。

この潤滑液を塗布する技術として、例えば、潤滑液を含浸させたフェルトなどの塗布手段を、ベルト周回路の内側に配された保持手段で保持し、加圧ベルトの内周面に当接させることにより塗布手段からベルト内周面を伝わせて上記摺擦面に潤滑液を塗布するものが提案されている（特許文献１）。
特開２００５−３００７３２号公報

しかしながら、潤滑液を塗布していても、稼働時間の経過に伴い、加圧ベルトの摺擦面から発生する磨耗粉が潤滑液に徐々に混入するなどして、見かけ上、潤滑液の粘度が増大し、初期の低粘度のときと比べて加圧ベルトへの周回運動に対する負荷が大きくなって、結果、摩擦抵抗が上昇したようになり、上記画像スリップを発生する場合がある。
かかる場合、新たな塗布手段に交換することが考えられる。しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、塗布手段の交換作業に際して分解作業を伴い、作業に手間がかかるという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、交換作業の手間の軽減を図ることのできる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、周回運動可能なベルトと、回転可能なローラと、前記ベルトの周回路の内側に配された押圧部材とを備え、前記ベルトを介して前記押圧部材を前記ローラに押圧することにより定着ニップを確保し、トナー像の形成されたシートを定着ニップを通して、当該シートに対してトナー像の熱定着を行う定着装置であって、前記周回路の内側で所定方向に可動な可動部材と、前記可動部材に保持されるとともに前記ベルトと前記押圧部材との間の摺動性を保つためにベルト内周面に潤滑液を塗布する２以上の塗布手段と、を備え、前記可動部材が前記所定方向へ動く前には、一の塗布手段が前記内周面に当接されその他の塗布手段が前記内周面から離間し、前記可動部材が前記所定方向への動きを完了したときに前記一の塗布手段が前記内周面から離間しその他の塗布手段のうち１つが前記内周面に当接されることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備えたことを特徴としている。

本発明に係る定着装置は、上記構成を有するので、例えば一の塗布手段が寿命に達した場合には、可動部材を所定方向に動かすことで、塗布手段を別の塗布手段に切替えることができ、従来のように塗布手段の交換のための分解作業を行う必要がなくなり、作業の手間を軽減することができる。
また、前記塗布手段の各々は、不織布あるいは多孔質体からなり、それぞれ異なる粘度の潤滑液を含浸することを特徴とする。

このような構成を備えることにより、例えば、上記一の塗布手段に含浸された潤滑液の粘度よりも低い粘度の潤滑液が含浸された塗布手段が、当該一の塗布手段に代えて、ベルト内周面に当接されると、ベルト内周面に残存する潤滑液に粘度の低い新たな潤滑液を継ぎ足すことができる。継ぎ足し後のベルト内周面の潤滑液の粘度が、ちょうど仕様範囲の下限と一致するように新たな潤滑液の粘度を予め決めておけば、同じ粘度の潤滑液を継ぎ足す場合と比べて、継ぎ足し後の潤滑液の粘度が再び仕様範囲の上限に達するまでの時間を稼ぐことができ、塗布手段の交換頻度をより少なくすることができる。

また、前記可動部材は、ローラ軸方向に沿って延伸された長尺状の矩形板であって、当該長手方向と平行な二辺の各々で前記塗布手段を保持し、矩形主面に沿って矩形短手方向に可動であることを特徴とする。
このような構成を備えることにより、可動部材を、矩形主面に沿って矩形短手方向に動かすことで、一の塗布手段を離間させ、その他の塗布手段のうち１つを当接させることができ、簡易な操作で可動部材を動かすことができる。

また、前記可動部材は、ローラ軸方向に沿って延伸された長尺状の略円柱であって、外周面で前記塗布手段の各々を周方向に並べた状態で保持し、円柱軸を中心にして周方向に可動であることを特徴とする。
このような構成を備えることにより、可動部材を、周方向に動かすことで、一の塗布手段を離間させ、その他の塗布手段のうち１つを当接させることができ、簡易な操作で可動部材を動かすことができる。

また、警告を出力する警告手段と、前記ベルトと押圧部材間の摩擦抵抗の大きさを指標する指標値を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号による指標値から前記摩擦抵抗の大きさが閾値を越えていることを判断すると、現在当接状態にある塗布手段から他の塗布手段への当接の切替えを促す警告を前記警告手段に出力させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

このような構成を備えることにより、ユーザに当接の切替時期を知らせることができるので、ユーザは適切な切替時期を逃すことなく当接の切替を行うことができる。
また、前記可動部材に駆動力を付与して前記可動部材を動かす付与手段と、前記ベルトと押圧部材間の摩擦抵抗の大きさを指標する指標値を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号による指標値から前記摩擦抵抗の大きさが閾値を越えていることを判断すると、現在当接状態にある塗布手段が離間されると共に他の塗布手段が当接されるように前記付与手段を起動する制御手段と、を備えることを特徴とする。

このような構成を備えることにより、ユーザが手動で可動部材を動作させる操作を行う必要がなくなり、ユーザの利便性を向上させることができる。
前記指標値には、前記ローラを回転駆動させるための駆動手段に供給される電流値、前記定着ニップを通過する記録シートの積算枚数、または前記ローラの積算駆動時間を用いることができる。

このようにすれば、電流値や積算枚数などを用いて警告の出力の要否を判断できるようになる。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す概略断面図である。
図１に示すように、プリンタ１は、画像プロセス部３、給送部４、定着部５、制御部６および表示部８を備えており、ＬＡＮ等のネットワークに接続されて、外部の端末装置（図示せず）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１、ホッパ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋなどを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１、その周囲に配設された帯電器３２、現像器３３、一次転写ローラ３４、感光体ドラム３１を清掃するためのクリーナ３５などを備えており、感光体ドラム３１上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。

ホッパ２０Ｙ〜２０Ｋは、Ｙ〜Ｋ色の補充用のトナーを収容し、必要に応じて作像部３Ｙ〜３Ｋの現像器３３にトナーを供給する。
光学部１０は、レーザダイオードなどの各色用の発光素子とポリゴンミラーなどを備え、作像部３Ｙ〜３Ｋの感光体ドラム３１を露光走査するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに張架されて矢印Ａ方向に循環駆動される。

給送部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４と、二次転写ローラ４５などを備えている。
表示部８は、プリンタ１上部の見やすい位置に配され、プリントジョブの実行指示の内容を表示し、あるいは各種の警告を表示する。

定着部５の近傍には、定着部５を通過する用紙Ｓの枚数を計測するための枚数検出センサ９２と、定着部５の駆動時間を計る駆動時間計測タイマー９３とが配されている（図６）。
制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部１０の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。

光学部１０は、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、作像部３Ｙ〜３Ｋの感光体ドラム３１を露光走査する。この露光走査によって、作像部３Ｙ〜３Ｋ毎に、帯電器３２により一様に帯電された感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。各静電潜像は現像器３３によりトナーで顕像化され、各感光体ドラム３１上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。

各色のトナー像は、一次転写ローラ３４に作用する静電力により中間転写ベルト１１上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１１の回転により二次転写位置４６に移動する。

一方、中間転写ベルト１１の移動タイミングに合わせて、給送部４からはタイミングローラ対４４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは回転する中間転写ベルト１１と二次転写ローラ４５との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ４５に作用する静電力により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が定着部５において加熱、加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部５の構成＞
図２は、定着部５の概略分解斜視図であり、説明の便宜のため、定着ローラを二点鎖線で示すと共に加圧ベルトの一部を切り欠いて示している。また、装置前側と後側では基本的に同様の構成なので、前側についてのみ示し、後側を省略している。

図２に示すように、定着部５は、加圧ベルト５１、定着ローラ５２、潤滑液供給部５９などを備えるベルトニップ方式の定着装置である。
定着ローラ５２は、両端部が装置本体フレームに回転自在に保持されている。定着ローラ５２の一端に不図示のギアが取着され、そのギアが駆動モータ１５２（図６）の回転軸と接続されており、駆動モータ１５２からの回転駆動力を受けることにより、定着ローラ５２は、例えばＢ方向に回転駆動される。定着ローラ５２の内部にはヒータ５８が配されている（図３）。定着ローラ５２他端側の軸には、定着ローラ５２の回転速度を検出する検出手段、例えばロータリーエンコーダ９１が接続されている（図６）。

加圧ベルト５１は、無端状ベルトであり、両側が蛇行抑制スリーブ５３の内側に突設されたボス部（不図示）に周回運動自在に保持されており（装置後側は図示せず）、定着ローラ５２に圧接された状態で定着ローラ５２の回転駆動力を受けＣ方向に従動して周回運動する。加圧ベルト５１の周回路の内側には、摺動部材５４、押圧体５５、潤滑液供給部５９、支持部材６０などが配されている。

押圧体５５は、例えばシリコンゴムなどの弾性材からなるパッド５６と、これを保持する保持台５７とからなる。保持台５７はその背面側が支持部材６０に支持されている。
押圧体５５は、摩擦抵抗低減用の摺動部材５４を介して加圧ベルト５１を裏側から押圧し、加圧ベルト５１を定着ローラ５２に圧接させる。これによって、定着ニップ５２１が確保される。

押圧体５５および支持部材６０は、その両端部で蛇行抑制スリーブ５３の各々に固定されており、加圧ベルト５１の周回運動に影響されず動かない。
摺動部材５４は、布状で、例えば、ガラスクロスの基材にＰＴＦＥなどの耐熱性樹脂を含浸させ焼成させてなる。これによって、摺動部材５４の加圧ベルト５１との摺擦面に微細な凹凸が形成され、後述する潤滑液が浸入しやすい。摺動部材５４は、図２に見られるようにその一辺５４ａを保持台５７と支持部材６０との間に挟むことにより保持されている。

潤滑液供給部５９は、支持部材６０の保持台５７側と反対の側に存在する。潤滑液供給部５９は、第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２、およびこれらを保持する保持板５９３とからなる。第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２のそれぞれは潤滑液が含浸されていて、加圧ベルト５１の内周面（以下、「ベルト内周面」という。）５１０に当接されると当該ベルト内周面５１０に潤滑液を塗布する。本実施の形態では、第２塗布手段５９２に含浸された潤滑液の粘度が第１塗布手段５９１に含浸された潤滑液の粘度と比べて低くしてある。その理由は後述する。

保持板５９３は、定着ローラ５２の軸方向と平行に伸びた長方形状の矩形板であって、長手方向両側の二辺のそれぞれで第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２を保持する。
保持手段５９３の両端（装置後側を図示せず）には凸部５９４が設けられ、凸部５９４が蛇行抑制スリーブ５３に開けられた長孔５３ａから外方へ突出している。凸部５９４と長孔５３ａとの嵌合によって潤滑液供給部５９が蛇行抑制スリーブ５３に支持される。長孔５３ａはその孔幅が前記凸部５９４の幅よりも広く、そのため、凸部５９４は長孔５３ａ内で摺動移動できる。これにより、凸部５９４に外力を加えて、保持板５９３をＤ方向およびその逆方向（矩形主面に沿う矩形短手方向）に移動し、第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２のそれぞれをベルト内周面５１０に摺接させることができる。

長孔５３ａには、上記凸部５９４のほかにストッパ６１を嵌ることができる。このストッパ６１は凸部５９４が不測にＤ方向またはその逆方向に移動することを防止する。
第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２の各々は、例えば、フェルトからなっており、潤滑液としてシリコーンオイルが含浸されている。第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２それぞれの素材はこれに限定されず、潤滑液を含浸できる素材、例えば発泡樹脂、スポンジなどの多孔質体や不織布一般を用いるとしても良い。また、潤滑液もシリコーンオイルに限定されず、定着温度で揮発せずかつ加圧ベルト５１に膨潤し難くて加圧ベルト５１と摺動部材５４との摩擦抵抗を低減できる液体であれば良い。
＜塗布手段の切替＞
図３は、定着部５の概略断面図であって、（ａ）は第１塗布手段５９１が当接された状態を示し、（ｂ）は第２塗布手段５９２が当接された状態を示している。

図４は、加圧ベルト５１の概略斜視図であり、（ａ）は塗布手段の切替前の状態を、（ｂ）は塗布手段の切替後の状態を示す。
図３（ａ）に示すように、当初、第１塗布手段５９１のみがベルト内周面５１０に当接されて潤滑液をベルト内周面５１０に塗布し、第２塗布手段５９２はベルト内周面５１０から離間して潤滑液を塗布していない。このとき、図４（ａ）に示すように、蛇行抑制スリーブ５３では、ストッパ６１が長孔５３ａに嵌って凸部５９４のＤ方向（図３（ａ））への動きを制止する。

図３（ａ）に戻り、第１塗布手段５９１がベルト内周面５１０に当接されると共に加圧ベルト５１がＣ方向に周回運動することによって、潤滑液が、第１塗布手段５９１からベルト内周面５１０を伝い、摺動部材５４の摺擦面と加圧ベルト５１の摺擦面とに塗布され、当該摺擦面同士の間で発生する摩擦抵抗を抑制する。
稼働時間の経過に伴い、第１塗布手段５９１から塗布される潤滑液の粘度が上昇し、本実施の形態では、粘度が上昇し続けて、いわゆる画像スリップが発生するであろう所定値に達したときに、後述の切替警告処理により警告を発する、具体的には塗布手段の切替を促す旨のメッセージを表示部８に表示させる。

上記警告を受けて、ユーザは、まず、蛇行抑制スリーブ５３の長孔５３ａに嵌ったストッパ６１を外し（図４（ａ）参照）、凸部５９４をＤ方向に移動させる。移動が完了すると、図４（ｂ）に示すように、長孔５３ａの隙間にストッパ６１を再度嵌める。
すると、図３（ｂ）に示すように、第１塗布手段５９１がベルト内周面５１０から離間すると共に第２塗布手段５９２がベルト内周面５１０に当接することになり、第２塗布手段５９２から元の粘度よりも低い粘度の潤滑液が塗布され、ベルト内周面５１０に塗布された潤滑液の粘度を下げることができる。したがって、ベルト内周面５１０に潤滑液を塗布する塗布手段を第１塗布手段５９１から第２塗布手段５９２へ切替る切替作業により、定着部５を分解することなく、交換作業と同じ効果を得ることができ、交換作業と比べて、作業の手間の軽減を図ることができる。

図５は稼働時間経過に伴う潤滑液の粘度変化を示す概略特性図であり、（ａ）では、加圧ベルト５１に当接された第１塗布手段５９１の潤滑液の粘度変化と、第２塗布手段５９２の潤滑液の粘度変化を併せて示し、（ｂ）では、摺動部材５４と加圧ベルト５１との摺擦面同士の間の潤滑液の粘度変化を示す。
本実施の形態では、定着部の温度が約２００［℃］、ベルト内周面５１０に塗布される潤滑液の粘度の仕様範囲が３００［ｃｓ］〜５５０［ｃｓ］に設定され、第１塗布手段５９１には３００［ｃｓ］の潤滑液が含浸され、第２塗布手段５９２には２００［ｃｓ］の潤滑液が含浸されている。

図５（ａ）に示すように、第１塗布手段５９１から塗布される潤滑液の粘度は、当初、３００［ｃｓ］であるが、加圧ベルト５１の摺擦面から徐々に発生した磨耗粉が潤滑液中に分散すると共にヒータ５８から発せられた熱によって潤滑液が劣化する。これにより、稼働時間の経過とともに徐々に粘度が上昇し、稼働時間が約１００時間経過した時点で、仕様範囲の上限である５５０［ｃｓ］に達する。塗布される潤滑液の粘度が仕様範囲の上限を超えると、加圧ベルト５１と摺動部材５４との間の摩擦抵抗が上昇したようになって、いわゆる画像スリップが発生する。

一方、第２塗布手段５９２に含浸された潤滑液は、第１塗布手段５９１の潤滑液と同様に当初から加圧ベルト５１周回路の内側に存在するので、少なからずヒータ５８からの熱の影響を受けて劣化する。そのため、第２塗布手段５９２の潤滑液の粘度は、稼働時間の経過に伴って上昇する。しかしながら、当初、ベルト内周面５１０から離間しているので、その粘度の上昇度合いは第１塗布手段５９１から塗布される潤滑液と比べて小さい。なおかつ第２塗布手段５９２の潤滑液の粘度が第１塗布手段５９１の潤滑液と比べて低いので、第２塗布手段５９２に交換する時点（稼働時間が１００時間に達した時点）であっても第２塗布手段５９２の潤滑液の粘度が仕様範囲よりも下回る。

さらに第２塗布手段５９２は未だベルト内周面５１０に当接されていないので第１塗布手段５９１よりも豊富に潤滑液を含浸させている。
そこで、第１塗布手段５９１から塗布される潤滑液の粘度が５５０［ｃｓ］に達した時点で、潤滑液供給部５９の凸部５９４をＤ方向に動かし、第１塗布手段５９１から第２塗布手段５９２に切替えれば、第１塗布手段５９１からの潤滑液の塗布を止めると共に第２塗布手段５９２からの潤滑液の塗布が開始され、仕様範囲よりも粘度の低い潤滑液をベルト内周面５１０に残存していた潤滑液に豊富に継ぎ足すことができ、図５（ｂ）に示すように、継ぎ足された後の摺擦面同士の間の潤滑液の粘度を仕様範囲の下限まで下げることができる。

その後、摺擦面同士の間の潤滑液の粘度は、既述の原因により再び上昇し続け、稼働時間が約１６０時間の時点で仕様範囲の上限に達する。
この時点で、初めて定着部５を分解し、第１塗布手段５９１、第２塗布手段５９２の両方を取り出し、新しい塗布手段に交換する。
なお、定着部５の交換サイクルを約１６０時間に設定していれば、稼働時間が約１６０時間に達した時点で定着部５を交換することになるので、分解自体の必要がなくなる。

以上のように、本実施の形態では、作業の手間の軽減を図ることができ、更に、このような粘度上昇を見越して、第２塗布手段５９２に切替えたときに、ちょうどベルト内周面５１０の潤滑液の粘度が仕様範囲の下限と一致するように、第２塗布手段５９２に含浸させておく潤滑液の粘度の値を予め設定したので、第１塗布手段５９１と同じ粘度の潤滑液を第２塗布手段５９２に含浸させた場合と比べて、継ぎ足し後の潤滑液の粘度が再び仕様範囲の上限に達するまでの時間を稼ぐことができ、定着部５を分解して塗布手段を交換する交換頻度をより少なくできる。
＜制御部６の構成＞
図６は、制御部６の構成を示すブロック図である。

図６に示すように、制御部６は、ＣＰＵ６２、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６５、閾値記憶部６６、用紙枚数記憶部６７、駆動時間記憶部６８、電流値記憶部６９を備える。
Ｉ／Ｆ部６３は、ＬＡＮカードなどのネットワークに接続するためのインターフェイスである。

ＲＡＭ６４は、ＣＰＵ６２のプログラム実行中のワークエリアとして用いられる。
ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４から必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部３、給送部４、定着部５等の動作を、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。ＣＰＵ６２は、駆動モータ１５２に供給する駆動電流の値をモニターすると共に、ロータリーエンコーダ９１からの信号を受信して、定着ローラ５２の回転速度をモニターする。そして、各モニター結果に基づいて定着ローラ５２の回転速度が所定速度で維持されるように供給電流を変化させるフィードバック制御を行う。また、モニターした電流値のデータを所定間隔毎に電流値記憶部６９に上書き保存させる。さらに、切替警告処理を実行する。

用紙枚数記憶部６７には、定着部５を通過した用紙Ｓの累積（積算）用紙枚数を示すデータが記憶されており、駆動時間記憶部６８には、駆動モータ１５２の累積（積算）駆動時間を示すデータが記憶されている。これらデータは、ＣＰＵ６２により更新される。
具体的には、ＣＰＵ６２は、定着部５近辺に配置された枚数検出センサ９２からの信号を受信して、１枚の用紙Ｓが定着部５を通過したことが検出される毎に、その時点で用紙枚数記憶部６７に記憶されている累積用紙枚数の値に「１」を加算し、その加算後の値を新たな値として上書き保存する。

また、駆動モータ１５２が駆動される毎にその回転開始から停止するまでの回転時間を計測して出力する駆動時間計測タイマー９３からの計測結果を示す信号を受信すると、その時点で駆動時間記憶部６８に記憶されている累積駆動時間に、計測された回転時間を加算して、その加算後の値を上書き保存する。
閾値記憶部６６は、切替警告処理において用いられる閾値データを記憶する。閾値としては、例えば潤滑液の粘度が仕様範囲の上限に達したときに駆動モータ１５２に供給されるであろう電流値を示す値Ｍ０を示すデータが記憶されている。切替警告処理では、供給電流値が値Ｍ０を超えると、切替警告を行うと判断する。このように電流値を警告出力の判断条件に用いるのは、次の理由による。すなわち、潤滑液の粘度が上昇すると加圧ベルト５１の駆動負荷が大きくなり、駆動モータ１５２へのフィードバック制御による供給電流が増加する、換言すると駆動モータ１５２への供給電流が増加するとそれだけ潤滑液の粘度が上昇しているといえる。そこで、潤滑液の粘度が仕様範囲の上限に達するときに流れるであろう電流値Ｍ０を閾値として予め決めておき、実際の供給電流値が当該閾値に達すると警告を行うことで、ユーザによる塗布手段の切替が実行され、粘度を下げることができるからである。

また、上記電流値だけでなく、潤滑液の粘度が仕様範囲の上限に達すると想定されるときの累積用紙枚数Ｐ０、累積駆動時間Ｔ０を示すデータも閾値として記憶されている。電流値と同様に、累積用紙枚数が多くなり、また累積駆動時間が長くなると、それだけ定着部５の総稼動時間が長くなって潤滑液の粘度も上昇するという関係に基づくものである。各閾値は、予め実験等によって求められて閾値記憶部６６に記憶される。

図７は、切替警告処理の内容を示す制御フローである。当該処理は、図外のメインルーチンに対するサブルーチンであり、ジョブ実行中に一定間隔をおいてメインルーチンにコールされることにより開始され、処理を終了するとメインルーチンへリターンする。
同図に示すように、電流値記憶部６９に記憶されている電流値Ｍのデータを読み出す（ステップＳ１）。そして、閾値記憶部６６に記憶されている閾値Ｍ０のデータを読み出して、読み出した電流値Ｍが閾値Ｍ０以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

ここで、電流値Ｍが閾値Ｍ０以上であることを判断すると（ステップＳ２で「ＹＥＳ」）、表示部８に警告を指示して（ステップＳ７）、メインルーチンにリターンする。
表示部８は、当該指示を受けると、塗布手段を切替える旨のメッセージを表示させる。ユーザは、当該メッセージを見て、塗布手段の切替タイミングにあることを知ることができる。

一方、電流値Ｍが閾値Ｍ０よりも小さいことを判断すると（ステップＳ２で「ＮＯ」）、用紙枚数記憶部６７に記憶されている累積用紙枚数Ｐのデータを読み出す（ステップＳ３）。そして、閾値記憶部６６に記憶されている閾値Ｐ０のデータを読み出して、累積用紙枚数Ｐの値が閾値Ｐ０以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
累積用紙枚数Ｐが閾値Ｐ０以上であることを判断すると（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）、警告指示を実行する（ステップＳ７）。一方、累積用紙枚数Ｐが閾値Ｐ０よりも小さいことを判断すると（ステップＳ４で「ＮＯ」）、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、駆動時間記憶部６８に記憶されている累積駆動時間Ｔのデータを読み出す。そして、ステップＳ６では、閾値記憶部６６に記憶されている閾値Ｔ０のデータを読み出して、累積駆動時間Ｔの値が閾値Ｔ０以上であるか否かを判断する。
累積駆動時間Ｔが閾値Ｔ０以上であることを判断すると（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）、警告指示を実行する（ステップＳ７）。一方、累積駆動時間Ｔが閾値Ｔ０よりも小さいことを判断すると（ステップＳ７で「ＮＯ」）、メインルーチンにリターンする。

上記では、警告指示を行うか否かの判断条件として、駆動モータ１５２の電流値、累積用紙枚数、累積駆動時間の３つを用いたが、ベルト内周面５１０と摺動部材５４両者の摩擦抵抗の大きさを指標するものであれば、これらに限られることはない。例えば、加圧ベルト５１あるいは定着ローラ５２の走行距離を用いることができる。また、上記では、３つの判断条件を組み合わせるとしたが、各条件のうちの１つ、または複数を組み合わせて用いるとしても良い。
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、ユーザが切替警告表示を見て塗布手段を手動で切替えるとしたが、本実施の形態では、自動で切替える自動切替処理を実行するとしており、この点が異なっている。以下、説明の重複を避けるため、第１の実施の形態と同様の構成ならびにステップについては、同じ符号を付し、その説明を省略することとする。

塗布手段を自動切替するために、本実施の形態では、塗布手段に所定方向（矢印Ｄ方向）への力を付与するアクチュエータとしてのソレノイドが装置前側と後側に１つずつ配置されている。各ソレノイドのプランジャ（可動鉄心）は、保持板５９３の装置前側と後側の、対応する凸部５９４の突出端に接続される。保持板５９３は、矢印Ｄ方向と逆方向に付勢する圧縮コイルバネ（不図示）などで圧縮付勢されて、第１塗布手段５９１のみがベルト内周面５１０に当接している。このような状態に老いて、双方のソレノイドが同時にオン（通電）されると、圧縮コイルバネの付勢力に抗してプランジャが吸引され、その吸引動作により保持板５９３に矢印Ｄ方向への引張力が作用し、保持板５９３が矢印Ｄ方向に所定量だけスライドする構成になっている。なお、上記のソレノイドは、吸引されたプランジャを、内蔵された永久磁石の磁力作用により無通電でも吸引状態に保持することができる公知の自己保持形ソレノイドであるので、一度、ソレノイドを動作させると、その後は、通電を遮断しても第２塗布手段５９２だけがベルト内周面５１０に当接した状態を維持できる。なお、第１の実施の形態では、長孔５３ａにストッパ６１を嵌入していたが、この実施の形態においては不要である。

図８は、自動切換処理の内容を示す制御フローである。
図８に示すように、自動切換処理は、基本的に第１の実施の形態における切替警告処理と同様であるが、表示部への警告指示（図７：ステップＳ７）に替えて、上記のソレノイドを動作させる処理が実行される（ステップＳ８）。すなわち、ステップＳ２で「ＹＥＳ」、ステップＳ４で「ＹＥＳ」、もしくはステップＳ６で「ＹＥＳ」となったときにソレノイドがＯＮされる（ステップＳ８）。これにより、塗布手段が自動的に切替わり、ユーザは、切替操作さえ行わなくても良くなる。

なお、保持板５９３を所定方向に移動させるための駆動力を付与する付与手段であれば、上記のソレノイドに限られず、例えば直動モータなどのアクチュエータ一般を用いることもできる。
＜変形例＞
（１）上記実施の形態では、保持板５９３が主面に沿って短手方向に移動する構成となっていたが、一の塗布手段が前記内周面に当接されたときにその他の塗布手段が前記内周面から離間するように全ての塗布手段を保持して所定方向に可動な構成であれば、上記の構成に限定されない。

図９は、変形例に係る定着部の概略分解斜視図である。
図９に示すように、保持棒１５９３は、略円柱状であって、加圧ベルト５１内周面に面する外周面に第３塗布手段１５９０、第１塗布手段１５９１、第２塗布手段１５９２をこれらが周方向に並ぶように保持する。第１塗布手段１５９１、第２塗布手段１５９２、第３塗布手段１５９０は、互いに潤滑液が行き来しないように仕切り部材（不図示）により区切られている。保持棒１５９３の両端部には凸部１５９４が設けられており、各凸部１５９４が、蛇行抑制スリーブ１５３の各々に開けられた孔１５３ａから突出している。凸部１５９４と孔１５３ａとの嵌合によって潤滑液供給部１５９が蛇行抑制スリーブ１５３に回転自在に支持される。孔１５３ａを介して凸部１５９４をＥ方向に回転させることによって、保持棒１５９３に保持された第３塗布手段１５９０、第１塗布手段１５９１、第２塗布手段１５９２を順次、ベルト５１内周面に接触させることができる。ここでは、いずれか１つの塗布手段がベルト５１内周面に接触しているときには、残りの塗布手段が離間するようになっている。

孔１５３ａにはｘ方向に横切るスリット１５３ｂが設けられており、そのスリット１５３ｂを介して凸部１５９４の溝１５９ａにストッパ１６１が嵌ることで、凸部１５９４がＥ方向に回転することが規制される。塗布手段を切替るときには、ストッパ１６１を外して凸部１５９４をＥ方向に１２０［°］回転させ、回転後にスリット１５３ａと対応する溝１５９ａの部分にストッパ１６１を嵌める。このように、塗布手段をＥ方向（円柱軸を中心に周方向）に回転させる構成によっても塗布手段を切替えることができる。なお、保持手段の回転はユーザが行ってもよいし、モータなどのアクチュエータにより切替に必要な量だけ駆動させるとしても良い。塗布手段の数はこれに限定されない。１つが接触して残りが離間するという条件を満たす構成であれば、塗布手段の数を複数、例えば４以上とすることもできる。

（２）上記実施の形態では、塗布手段５９２の潤滑液の粘度が、第１塗布手段５９１の潤滑液と比べて低くなっていたが、これに限定されず、第１塗布手段５９１の潤滑液と同じであってもよい。この場合、少なくとも切替前よりも粘度を下げることができ、摩擦抵抗の低減効果を得られると共に１種類の潤滑液で済むという利点を有する。
（３）第１の実施の形態では、ユーザに対する警告を表示により行うとしたが、警告は、表示に限られない。例えば、スピーカーを設けておき、音声を用いて警告するとしても良いし、プリンタ１自身が警告を発する構成に限られず、プリンタ１とネットワークに接続された各情報端末の表示部に警告を表示させるとしても良い。

（４）上記実施の形態では、本発明の定着装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、定着ローラと加圧ベルトとを圧接して両者間に定着ニップを確保する定着装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の定着装置に適用できる。

また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明は、定着装置に限られず、上記塗布手段を切替える方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

本発明は、ベルトニップ方式の定着装置に広く適用することができる。

第１の実施の形態に係るプリンタの構成を示す概略断面図である。 第１の実施の形態に係る定着部の構成を示す概略分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る定着部の構成を示す概略断面図であり、（ａ）は、潤滑液供給部が移動する前の状態を示し、（ｂ）は、潤滑液供給部が移動した後の状態を示す。 加圧ベルトの概略斜視図であり、（ａ）は凸部が移動する前の状態を、（ｂ）は凸部が移動した後の状態を示す。 稼働時間経過に伴う潤滑液の粘度変化を示す概略特性図であり、（ａ）では、加圧ベルトに当接された第１塗布手段の潤滑液の粘度変化と、第２塗布手段の潤滑液の粘度変化を併せて示し、（ｂ）では、摺動部材と加圧ベルトとの摺擦面同士の間の潤滑液の粘度変化を示す。 第１の実施の形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る切替警告処理の内容を示す制御フローである。 第２の実施の形態に係る自動切換処理の内容を示す制御フローである。 定着部の変形例を示す概略分解斜視図である。

符号の説明

１・・・プリンタ
３・・・画像プロセス部
４・・・給送部
５・・・定着部
６・・・制御部
５１・・・加圧ベルト
５２・・・定着ローラ
５３、１５３・・・蛇行抑制スリーブ
５３ａ・・・長孔
５４・・・摺動部材
５５・・・押圧体
５６・・・パッド
５９、１５９・・・潤滑液供給部
６０・・・支持部材
６１、１６１・・・ストッパ
１５３ａ・・・孔
１５３ｂ・・・スリット
１５９ａ・・・溝
５１０・・・ベルト内周面
５２１・・・定着ニップ
５９１、１５９１・・・第１塗布手段
５９２、１５９２・・・第２塗布手段
５９３・・・保持板
５９４、１５９４・・・凸部
１５９０・・・第３塗布手段
１５９３・・・保持棒

Claims (8)

1. 周回運動可能なベルトと、回転可能なローラと、前記ベルトの周回路の内側に配された押圧部材とを備え、前記ベルトを介して前記押圧部材を前記ローラに押圧することにより定着ニップを確保し、トナー像の形成されたシートを定着ニップを通して、当該シートに対してトナー像の熱定着を行う定着装置であって、
   前記周回路の内側で所定方向に可動な可動部材と、
   前記可動部材に保持されるとともに前記ベルトと前記押圧部材との間の摺動性を保つためにベルト内周面に潤滑液を塗布する２以上の塗布手段と、を備え、
   前記可動部材が前記所定方向へ動く前には、一の塗布手段が前記内周面に当接されその他の塗布手段が前記内周面から離間し、前記可動部材が前記所定方向への動きを完了したときに前記一の塗布手段が前記内周面から離間しその他の塗布手段のうち１つが前記内周面に当接されることを特徴とする定着装置。
2. 前記塗布手段の各々は、
   不織布あるいは多孔質体からなり、それぞれ異なる粘度の潤滑液を含浸することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記可動部材は、
   ローラ軸方向に沿って延伸された長尺状の矩形板であって、当該長手方向と平行な二辺の各々で前記塗布手段を保持し、矩形主面に沿って矩形短手方向に可動であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記可動部材は、
   ローラ軸方向に沿って延伸された長尺状の略円柱であって、外周面で前記塗布手段の各々を周方向に並べた状態で保持し、円柱軸を中心にして周方向に可動であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
5. 警告を出力する警告手段と、
   前記ベルトと押圧部材間の摩擦抵抗の大きさを指標する指標値を検出する検出手段と、 前記検出手段の検出信号による指標値から前記摩擦抵抗の大きさが閾値を越えていることを判断すると、現在当接状態にある塗布手段から他の塗布手段への当接の切替えを促す警告を前記警告手段に出力させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記可動部材に駆動力を付与して前記可動部材を動かす付与手段と、
   前記ベルトと押圧部材間の摩擦抵抗の大きさを指標する指標値を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出信号による指標値から前記摩擦抵抗の大きさが閾値を越えていることを判断すると、現在当接状態にある塗布手段が離間されると共に他の塗布手段が当接されるように前記付与手段を起動する制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記指標値は、
   前記ローラを回転駆動させるための駆動手段に供給される電流値、前記定着ニップを通過する記録シートの積算枚数、または前記ローラの積算駆動時間であることを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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