JP2014174434A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ニップ形成部材の定着ベルトと接する面に設けた、潤滑剤を含有させた摺動部材から潤滑剤が漏れて枯渇するのを防止して、定着ベルトのニップ形成部材との摩擦による摩擦抵抗の上昇を抑え、かつ加圧ローラの駆動トルクの上昇を抑えることができる定着装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ８０を間に挟んで加圧ローラ８１と当接してニップ部を形成するニップ形成部材８３の定着ローラ８０が接する面に、液状の潤滑剤を含有させた摺動部材８４が取り付けられており、摺動部材８４に形成された、該摺動部材８４の一方向側に向けて含有されている潤滑剤を流すための複数の傾斜した織り目８４ａ（流路）と、この織り目８４ａ（流路）の両側に接続された、潤滑剤を摺動部材８４との間で循環させるための管８７（潤滑剤循環流路）とを有している。
【選択図】図６

Description

本発明は、無端ベルト状の定着部材と加圧回転部材間にニップ部を形成し、該ニップ部を通る被定着材に対し定着処理を行う定着装置、及び該定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像をトナーなどの現像剤によって現像して顕像化し、このトナー像を転写装置により記録紙に転写して、転写後の記録紙に対して定着装置にて加熱加圧を加えることによって、記録紙上のトナー像を定着し、定着された記録紙を装置外に排紙する構成になっている。

未定着トナー像を定着させるための定着装置の一例として、無端状の定着ベルトを用いるベルト方式の定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の定着装置では、中空パイプ状の金属熱伝導体が、無端ベルト状の定着ベルトの内側に該定着ベルトの移動をガイドするように固定されている。金属熱伝導体内には熱源が設けられている。この熱源により金属熱伝導体を介して定着ベルトを加熱する。また、定着ベルトの外側には、定着ベルトを加圧する加圧ローラが配置されている。この加圧ローラは、定着ベルトを介して金属熱伝導体に接触してニップ部を形成している。定着ベルトは、加圧ローラが回転することにより金属熱伝導体で温められながら回転する。

特許文献１に記載の定着装置は、このような構成により、熱源と金属熱伝導体によって定着ベルト全体を素早く加熱することができるので、加熱待機時からのファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）を短縮でき、かつ定着ベルトの高速回転時の熱量不足を解消できると記載されている。

ところで、近年では、定着装置の更なる省エネ性及びファーストプリント時間の短縮化が求めらているため、熱効率を更に向上させる必要がある。

そのため、特許文献１のような定着ベルトを金属熱伝導体により間接的に加熱する構成から、金属熱伝導体を介さずに直接的に加熱する構成が考えられる。これにより、熱効率が大幅に向上するので、消費電力が低減するとともに加熱待機時からのファーストプリント時間を更に短縮できる。また、この場合は、金属熱伝導体を使用しないことによるコストダウンが可能となる。

定着ベルトを直接的に加熱する構成では、定着ベルト内でニップ形成部材が定着ベルトの内周面に接するようにして配置され、加圧ローラが定着ベルトをニップ形成部材に押し付けて、定着ベルトとの間にニップ部を形成する。

また、ニップ形成部材の定着ベルトと接する面には、ニップ形成部材と定着ベルトとの間の摺動抵抗を低減させるために、潤滑剤を含有させたシート状の摺動部材が取り付けられる。

ところで、定着動作に伴う定着ベルトの長期間の回転によって、摺動部材に含有させた潤滑剤の量が不足することがある。これは、定着動作時に加熱源の発熱で摺動部材が加熱されているために、含有されている潤滑剤の粘度が低下し、摺動部材の両側から漏れてしまうためである。

漏れによって摺動部材に含有させた潤滑剤の量が不足すると、定着ベルトとの間の摺動抵抗が大きくなる。このため、圧接して定着ベルトを回転させるための加圧ローラ側の駆動モータの必要回転トルクが大きくなり、駆動モータの負担が増してしまうなどの不具合が発生する。

そこで、本発明は、ニップ形成部材の定着ベルトと接する面に設けた潤滑剤を含有させた摺動部材から潤滑剤が漏れて枯渇するのを防止して、定着ベルトのニップ形成部材との摩擦による摩擦抵抗の上昇を抑え、かつ加圧ローラの駆動トルクの上昇を抑えることができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係る定着装置は、無端ベルト状に形成された回転可能な定着部材と、前記定着部材の表面に当接して、未定着トナー像が転写された記録媒体を挟持搬送させるニップ部を形成する加圧回転部材と、前記定着部材の内側に配置され、該定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の内側に前記加圧回転部材の長手方向に沿って配置され、該定着部材を間に挟んで前記加圧回転部材と当接して前記ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材の前記定着部材が接する面に前記加圧回転部材の長手方向に沿って取り付けた、液状の潤滑剤を含有させた摺動部材と、を備えた定着装置において、前記摺動部材に形成された、該摺動部材の一方の端面側から他方の端面側に向けて含有されている前記潤滑剤を流すための流路と、前記流路の両側に接続された、潤滑剤を前記摺動部材との間で循環させるための潤滑剤循環流路とを有し、前記摺動部材の前記流路の一方側から漏れた潤滑剤が、前記潤滑剤循環流路を通して前記流路の他方側へ供給されることを特徴としている。

本発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の定着装置を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、定着動作時に、摺動部材に含有された潤滑剤が摺動部材の一方側の端部から漏れても、漏れた潤滑剤を潤滑剤循環流路で摺動部材の他端側に供給することで、摺動部材に含有される潤滑剤の枯渇をなくすことできる。

従って、長期にわたって、定着部材のニップ形成部材との摩擦による摩擦抵抗の上昇が抑えられるので、長期にわたって、定着部材がスムーズに回転し、かつ加圧回転部材の駆動トルクの上昇を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る定着装置を備えた電子写真方式のプリンタを示す概略構成図。 本実施形態に係る定着装置を示す概略構成図。 本実施形態に係る定着装置の定着ベルト内に設けたニップ形成部材上の摺動部材を示す図。 摺動部材に含有された潤滑剤の移動方向を示した図。 摺動部材の両側に接続された潤滑剤循環用の管を示した図。 定着ベルトの端部に接続した潤滑剤回収ブレードと潤滑剤循環用の管を示した図。 （ａ）は、摺動部材の両側に接続された潤滑剤循環流路を形成する管にポンプが設けられた構成を示した図、（ｂ）は、摺動部材の両側に接続された潤滑剤循環流路を形成する管に冷却装置が設けられた構成を示した図、（ｃ）は、摺動部材の両側に接続された潤滑剤循環流路を形成する管内にフィルターが設けられた構成を示した図。 摺動部材の両側に接続された潤滑剤循環流路を形成する管に、潤滑剤補給用のタンク、偏心カム、撹拌スクリュー部材が設けられた構成を示した図。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置としての電子写真方式のプリンタを示す概略構成図である。

（プリンタの構成、画像形成動作）
図１に示した本実施形態のプリンタ（画像形成装置）１には、タンデム構造が採用されている。このタンデム構造は、像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したものである。像担持体は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成することが可能である。

プリンタ（画像形成装置）１は、周知のように、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに静電潜像を形成し、各静電潜像を各色のトナーにより現像して可視像化しトナー像を形成する。続いて、これらのトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト１１に重畳して転写して（１次転写）、その後に記録媒体としての記録紙Ｓに一括して転写（２次転写）した後、定着装置１０により記録紙Ｓに定着させる。本発明の特徴である定着装置１０の詳細については後述する。

無端状の中間転写ベルト１１は、駆動ローラ７１と複数の従ローラ７２，７３間に張架されており、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能である。中間転写ベルト１１の表面には、中間転写ベルト１１上の残留トナー等の異物を除去してクリーニングするクリーニング装置７４が設けられている。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラムの回転に従って画像形成処理するための各部材が配置されている。これについて、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを例に挙げて以下に説明する。

感光体ドラム２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ，現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋ及びクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込みには、光書込装置８が用いられる。

中間転写ベルト１１に対する重畳転写（１次転写）は、中間転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された各トナー像が、中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。

具体的には、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成されたトナー像が、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによる電圧印加によってＡ１方向の上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋは、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対向して配置されている。

２次転写ローラ５は、駆動ローラ７１と中間転写ベルト１１を間に挟むようにして対向して配置され、中間転写ベルト１１に従動して回転する転写部材である。

光書込装置８は、装置本体内のシート給送装置６１の上方に配置されている。この光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー及び偏向手段としての回転多面鏡などを備えている。

この光書込装置８は、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光を出射して、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成する。

シート給送装置６１は、給紙ローラ３を備えている。この給紙ローラ３は、給紙動作時に給紙カセット６２に積載された最上位の記録紙Ｓの上面に当接する。そして、シート給送装置６１は、給紙ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｓをレジストローラ４に向けて送る。

また、装置本体内の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーがそれぞれ充填されているトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋが着脱可能に配置されており、各色のトナーを現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋにそれぞれ供給する。

次に、このプリンタ１による画像形成動作について説明する。

各帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋで所定のプロセススピードで矢印方向に回転している各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面を均一に帯電する。そして、光書込装置８からのレーザ光による露光により感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面に、例えば外部のパソコン等から入力した画像情報に対応した静電潜像を形成する。

そして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面に形成された静電潜像に対して、各現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋによりトナー（現像剤）を付着させて現像（可視化）する。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面に各色のトナー像が形成され、更に１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによって、移動する中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が重畳転写される。

この時、給紙ローラ３によって給紙カセット６２から最上部の記録紙Ｓを取り出し、搬送路を通して搬送された記録紙Ｓがレジストローラ４でいったん保持される。そして、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面でのトナー像の形成タイミングに合わせて、レジストローラ対１４で保持されていた記録紙Ｓが、中間転写ベルト１１と転写バイアスが印加された２次転写ローラ５間の転写ニップに搬送され、記録紙Ｓ上にフルカラーのトナー像が転写される。

そして、トナー像が転写された記録紙Ｓは、定着装置１０に搬送され、定着装置１０の無端状の定着ベルト８０と加圧ローラ８１間の定着ニップ（ニップ部）にて加熱、加圧されることにより、記録紙Ｓ上にトナー像が定着される。トナー像が表面に定着された記録紙Ｓは、排紙ローラ７によって搬送されて排紙トレイ１７上に排出される。

（定着装置１０の構成、動作）
図２は、定着装置１０を示す概略構成図である。図２に示すように、この定着装置１０は、定着部材としての無端ベルト状の可撓性を有する定着ベルト８０、定着ベルト８０の表面に当接してニップ部Ｎを形成する加圧回転部材としての加圧ローラ８１、定着ベルト８０を加熱する熱源８２、定着ベルト８０内で加圧ローラ８１と対向してニップ部Ｎを形成させるためのニップ形成部材８３を有している。

また、ニップ形成部材８３の表面には、液状の潤滑剤を含有したシート状の摺動部材８４が取り付けられている。摺動部材８４は、ニップ形成部材８３の表面に摺接するようにして、定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗を緩和させるためのものである（本発明の特徴である摺動部材８４の詳細については後述する）。

なお、本実施形態では、ニップ部Ｎを形成するためのニップ形成部材８３の表面が少し凹状になっているが、平坦形状であってもよい。ニップ形成部材８３の表面が少し凹状になっていると、ニップ部Ｎを通過後の記録紙Ｓの先端の排出方向が加圧ローラ８１寄りになって分離性が向上し、ジャムの発生等が抑制される。

定着ベルト８０は、加圧ローラ８１の長手方向に沿って設けられいる。定着ベルト８０の基材には、ニッケルやＳＵＳなどの金属やポリイミドなどの樹脂が用いられている。定着ベルト８０の基材の表層（加圧ローラ８１側の表面）は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。

なお、定着ベルト８０の表層と離型層との間に、シリコーンゴム層などの弾性層があってもよい。このシリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、トナー像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に、いわゆるユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。この不具合を改善するには、シリコーンゴム層を１００μｍ以上の厚みで設ける必要がある。これにより、シリコーンゴム層が変形して、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

定着ベルト８０の内部には、ニップ形成部材８３を支持するための支持部材（ステー）８５が設けられており、加圧ローラ８１により圧力を受けるニップ形成部材８３の撓みを防止し、加圧ローラ８１の軸線方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。この支持部材８５は、保持部材（不図示）に保持固定され位置決めされている。

また、定着ベルト８０内には、熱源８２と支持部材８５間に位置するようにして反射部材８６が設けられており、熱源８２からの輻射熱などにより支持部材８５が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。なお、反射部材８６を備える代わりに支持部材８５の表面に断熱もしくは鏡面処理を施しても同様の効果を得ることか可能となる。

熱源８２は、図示したハロゲンヒータでもよいが、ＩＨであってもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であってもよい。なお、図では、熱源８２として３つのハロゲンヒータが設置されているが、例えば１つのハロゲンヒータを備えた構成でもよい。

加圧ローラ８１は、芯金８１ａ上に弾性ゴム層８１ｂを有しており、離型性を得るためにその表面に離型層（ＰＦＡ又はＰＴＦＥ層）が設けてある。加圧ローラ８１は、画像形成装置１に設けられたモータなどの駆動源（不図示）からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。

また、加圧ローラ８１は、スプリングなどにより定着ベルト８０側に押し付けられており、弾性ゴム層８１ｂがニップ形成部材８３に圧接して押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。

なお、加圧ローラ８１は中空のローラであってもよく、加圧ローラ８１内にハロゲンヒータなどの加熱源を有していてもよい。弾性ゴム層８１ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ８１内にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。

定着ベルト８０は、圧接する加圧ローラ８１により連れ回り回転する。図２の場合は加圧ローラ８１が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Ｎで定着ベルト８０に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト８０が回転する。定着ベルト８０はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では円弧状の保持部材（不図示）にガイドされ、移動（回転）する。

そして、定着動作時においては、加圧ローラ８１が図示しない駆動源により回転されることで、ニップ部Ｎで圧接する定着ベルト８０が連れ回り回転する。この際、熱源８２の発熱によって定着ベルト８０は素早く加熱され、所定温度に達している。

そして、ニップ部Ｎに搬送されてきた未定着トナー像が転写された記録紙Ｓは、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト８０と加圧ローラ８１とで挟持搬送されながら加熱、加圧され、記録紙Ｓ上にトナー像が定着される。

（摺動部材８４の構成）
ニップ部Ｎでは、定着ベルト８０はニップ形成部材８３の表面に対して摺動しながら回転（移動）する。このため、定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗を低減して定着ベルト８０をスムーズに回転（移動）させるために、ニップ形成部材８３の定着ベルト８０と摺動接触する表面に、潤滑剤を含有したシート状の摺動部材８４が貼り付けられている。

図３に示すように、シート状の摺動部材８４は、ニップ形成部材８３の長手方向に沿ってその表面に貼り付けられている。この摺動部材８４として、例えば、フッ素系繊維シートを用いることができる。摺動部材８４は、表面に液状の潤滑剤（例えば、シリコーンオイル）が塗布されることで、毛細管現象により全体にむらなく潤滑剤を含有させることができる。

また、摺動部材８４には、その長手方向に沿って、綾織り等によって斜めに傾斜した複数の織り目８４ａが等間隔で形成されている。この斜めに傾斜した複数の織り目８４ａは、以下に説明するように、摺動部材８４内において潤滑剤が流れる流路として用いることができる。織り目８４ａは、未定着のトナー像が転写された記録紙の通紙方向（矢印Ａ方向）に向けて斜めに傾斜している。

図３は、ニップ形成部材８３の長手方向に沿ってその表面に貼り付けられたシート状の摺動部材８４をニップ部Ｎ側から見た状態を示している。

図３では、ニップ形成部材８３（摺動部材８４）に摺動接触する定着ベルト８０と、定着ベルト８０をニップ形成部材８３（摺動部材８４）に圧接させる加圧ローラ８１は省略している。また、図３では、ニップ形成部材８３（摺動部材８４）の下側から上側に向けて（矢印Ａ方向）、未定着のトナー像が転写された記録紙がニップ部Ｎに搬送される。なお、図３において、未定着のトナー像が転写された記録紙は、摺動部材８４の長手方向両端内を通るようにして通紙される。

そして、図４に示すように、定着動作時に、ニップ形成部材８３（摺動部材８４）側に加圧ローラ８１が加圧されると、摺動部材８４内に含有されている潤滑剤は、加圧ローラ８１による加圧によって複数の織り目８４ａに沿って矢印Ｂ方向に流れる（移動する）。

即ち、図４では、定着ベルト８０が摺動部材８４に対して下から上へ圧力を加える向き（矢印Ａ方向）に動くことで、摺動部材８４に含有された潤滑剤は、絞られるように下から上へ移動させられる力を受ける。これにより、移動する潤滑剤は、傾斜した織り目８４ａという流路に沿って、図４の左側から右側にそって一方向に移動することになる。

なお、図４に示すように、１つの織り目８４ａにおいて移動する潤滑剤は、摺動部材８４の上端に達すると重力により摺動部材８４内を下方向に移動し、次の織り目８４ａにおいて同様に下から上へ移動させられる力を受ける。このように、摺動部材８４にその長手方向に沿って、斜めに傾斜した複数の織り目８４ａを形成することで、これらの織り目８４ａを、摺動部材８４の長手方向に沿って潤滑剤を一方向に流す流路としての機能を持たせることができる。

そして、本実施形態では、図５に示すように、摺動部材８４の長手方向に沿った両端部８４ｂ，８４ｃの間に潤滑剤循環用の管８７を接続して、潤滑剤循環流路を形成している。即ち、摺動部材８４の一方側の端部に絞り出された潤滑剤は、管８７を通して摺動部材８４の他方側の端部に戻されるように循環される。ニップ形成部材８３の管８７が位置する部分は凹状に形成されている。

なお、前記潤滑剤循環流路を形成するには、摺動部材８４の長手方向に沿った両端部８４ｂ，８４ｃの間に管８７を接続する以外にも、例えば、ニップ形成部材８３の両端側に孔を設け、ニップ形成部材８３のニップ形成面の裏側から管を摺動部材８４に接触させるようにしてもよい。

更に、図６に示すように、定着ベルト８０の一方側端面に潤滑剤回収ブレード８８を設けて、摺動部材８４の一方側の端面から漏れて定着ベルト８０の内面に付着している一部の潤滑剤を回収するようにしてもよい。この場合には、潤滑剤回収ブレード８８と摺動部材８４の他方側の端面との間に接続された潤滑剤循環流路を形成する管８７ａを通して摺動部材８４の他方側の端面に供給する。なお、図６では、定着ベルト８０内のニップ形成部材８３（摺動部材８４）や熱源８２等は省略している。

また、図７（ａ）に示すように、潤滑剤循環流路を形成する管８７の途中に供給量調整手段としてのポンプ８９を設ければ、摺動部材８４に必要量だけ潤滑剤を供給することが可能になり、潤滑剤循環流路の長さ、高さ方向の形状にとらわれることなく配置が可能になる。

更に、図７（ｂ）に示すように、潤滑剤循環流路を形成する管８７の途中に冷却手段としての冷却装置９０を設けることで、潤滑剤の粘度を高くし、摺動部材８４の一方の端面から絞り出される量を調整することができる。シリコーンオイル等の潤滑剤は、温度が上がると粘度が低くなり絞り出され易くなり、潤滑剤循環流路を通して移動し易くなる。このように、冷却装置９０を用いて潤滑剤を冷却し、潤滑剤の粘度を高くすることで、不要な潤滑剤循環を抑えることが可能になる。

また、摺動部材８４は定着ベルト８０と摺動接触させているため、摺動部材８４に摩耗が生じる。この際、同時に定着ベルト８０の裏面（摺動部材８４が接する面）に設けている内面コート剤も摩耗し、潤滑剤のシリコーンオイル等と混ざり、潤滑剤としての機能を満たせなくなる。そこで、図７（ｃ）に示すように、潤滑剤循環流路を形成する管８７内にフィルター９１を設けることで、循環する潤滑剤を清浄化し、より良い状態で潤滑剤を循環させることができる。

ところで、定着ベルト８０内の長手方向両端側に、支持部材８５を保持する一対の保持部材（不図示）が設けられているので、摺動部材８４から漏れた潤滑剤の一部がこの保持部材にも漏れてしまう。このため、摺動部材８４から絞り出される潤滑剤を全て循環に使用できるわけではなく、潤滑剤枯渇を防ぐために、潤滑剤を外部から供給する構成が必要になる。

そこで、図８に示すように、潤滑剤循環流路を形成する管８７に、配管９２を介して潤滑剤Ｇが充填された潤滑剤タンク９３を接続して、外部から潤滑剤を供給するようにしてもよい。潤滑剤タンク９３は、外部からの圧力で弾性変形可能な材料で形成されている。また、この潤滑剤タンク９３の上面には、潤滑剤タンク９３を弾性変形させて内部の潤滑剤Ｇを排出するための偏心カム９４が設けられている。この偏心カム９４としては、加圧ローラ８１の加圧脱圧動作ための加圧脱圧カムを用いることができる。

摺動部材８４から潤滑剤が絞り出されるメカニズムとして、加圧ローラ８１による加圧脱圧動作により摺動部材８４が圧接される動きと、定着ベルト８０の回転の始めと終わりによる摺動部材８４の伸び縮みの動きの寄与が大きい。長時間定着ベルト８０を回し続けているものと、定着ベルト８０の回転と停止を繰り返しているものでは、後者の方が潤滑剤枯渇に不利なことが分かっている。そのため、外部から潤滑剤を供給する場合も、図８のように、加圧ローラ８１の加圧脱圧動作をする加圧脱圧カムとしての偏心カム９４の動きに連動して、潤滑剤タンク９３から配管９２を通して管８７に潤滑剤を供給できる構成にするとよい。

更に、図８に示すように、潤滑剤循環流路を形成する管８７に、潤滑剤タンク９３に接続された配管９２の潤滑剤供給方向下流側に位置するようにして、潤滑剤撹拌手段としての撹拌スクリュー部材９５を設けることで、潤滑剤を撹拌し供給することができる。これにより、長い間循環された潤滑剤と新しく供給された潤滑剤の分離を防ぐことができる。

また、撹拌スクリュー部材９５を設けることで、粘度の異なる潤滑剤を同時に使用することが可能になる。例えば粘度の低い潤滑剤は、潤滑剤が摺動部材８４から絞り出され易いが、定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗を小さく保つことができる。逆に粘度の高い潤滑剤は、潤滑剤が摺動部材８４から絞り出され難いが、定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗が大きくなり易い。

そこで、この２種類の潤滑剤を併用し、粘度の高い潤滑剤に潤滑剤タンク９３から粘度の低い潤滑剤を追加していくことで、潤滑剤が摺動部材８４から絞り出されるのを低減し、かつ定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗を小さくするように維持することができる。

このように、本実施形態によれば、定着動作時に、摺動部材８４に含有された潤滑剤が摺動部材８４の端部から漏れても、漏れた潤滑剤を潤滑剤循環流路を形成する管８７で摺動部材８４の他端側に供給することで、摺動部材８４に含有される潤滑剤の枯渇をなくすことできる。

従って、長期にわたって、定着ベルト８０のニップ形成部材８３との摩擦による摩擦抵抗の上昇が抑えられるので、長期にわたって、定着ベルト８０がスムーズに回転し、かつ加圧ローラ８１の駆動トルクの上昇を抑えることができる。

１ プリンタ
１０ 定着装置
８０ 定着ベルト
８１ 加圧ローラ
８２ 熱源
８３ ニップ形成部材
８４ 摺動部材
８４ａ 織り目
８７ 管
８９ ポンプ
９０ 冷却装置
９１ フィルター
９３ 潤滑剤タンク
９４ 偏心カム
９５ 撹拌スクリュー部材

特開２００７−３３４２０５号公報

Claims (7)

1. 無端ベルト状に形成された回転可能な定着部材と、
   前記定着部材の表面に当接して、未定着トナー像が転写された記録媒体を挟持搬送させるニップ部を形成する加圧回転部材と、
   前記定着部材の内側に配置され、該定着部材を加熱する熱源と、
   前記定着部材の内側に前記加圧回転部材の長手方向に沿って配置され、前記定着部材を間に挟んで前記加圧回転部材と当接して前記ニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記ニップ形成部材の前記定着部材が接する面に前記加圧回転部材の長手方向に沿って取り付けた、液状の潤滑剤を含有させた摺動部材と、を備えた定着装置において、
   前記摺動部材に形成された、該摺動部材の一方の端面側から他方の端面側に向けて含有されている前記潤滑剤を流すための流路と、
   前記流路の両側に接続された、潤滑剤を前記摺動部材との間で循環させるための潤滑剤循環流路とを有し、
   前記摺動部材の前記流路の一方側から漏れた潤滑剤が、前記潤滑剤循環流路を通して前記流路の他方側へ供給されることを特徴とする定着装置。
2. 前記潤滑剤循環流路の途中に、前記潤滑剤循環流路を通して前記流路の他方側へ供給される潤滑剤の供給量を調整する供給量調整手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記潤滑剤循環流路の途中に、前記潤滑剤循環流路を通して前記流路の他方側へ供給される潤滑剤を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記潤滑剤循環流路の途中に、前記潤滑剤循環流路を通して前記流路の他方側へ供給される潤滑剤を清浄化するフィルターを設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記潤滑剤循環流路の途中に、潤滑剤を充填した潤滑剤タンクを設け、前記加圧回転部材の加圧脱圧動作をする加圧脱圧カムの回転動作に連動させて、潤滑剤タンク内の潤滑剤を前記潤滑剤循環流路側に供給することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
6. 前記潤滑剤循環流路の、前記潤滑剤タンクを設けた潤滑剤供給方向下流側に潤滑剤撹拌手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。