JP2018087909A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、ベルト部材と、加熱部材と、潤滑剤供給部と、回転部材とを備える。ベルト部材は、内周面および外周面を有する管状をなし、回転可能に設けられている。加熱部材は、ベルト部材の内周面と対向するように配置されている。潤滑剤供給部は、潤滑剤を保持する本体と、開閉可能な導通路とを有する。回転部材は、ベルト部材の前記外周面と当接可能に設けられると共に回転可能に設けられている。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

これまでに、ベルトを使用して媒体に現像剤像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このような定着装置では、ベルトと、そのベルトと接するヒータなどとの間にグリスを介在させるようになっている。

特開２０１２−２３４１４７号公報

このような画像形成装置にあっては、例えばベルトを介して媒体に安定した圧力を加えて定着動作を行うことにより高品質の画像を形成することができる。

したがって、より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置および画像形成装置を提供することが望ましい。

本発明の一実施形態としての定着装置は、ベルト部材と、加熱部材と、潤滑剤供給部と、回転部材とを備える。ベルト部材は、内周面および外周面を有する管状をなし、回転可能に設けられている。加熱部材は、ベルト部材の内周面と対向するように配置される。潤滑剤供給部は、潤滑剤を保持する本体と、開閉可能な導通路とを有する。回転部材は、ベルト部材の外周面と当接可能に設けられると共に回転可能に設けられている。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置では、潤滑剤供給部において導通路が閉じた状態から開いた状態へ移行することにより、潤滑剤が、導通路からベルト部材の内周面と加熱部材との隙間に潤滑剤が供給されるようになっている。したがって、本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置は、その組み立て時において潤滑剤が外部へ露出しにくい構造であるから、取り扱いが容易である。また、その動作時において適切な量の潤滑剤がベルト部材の内周面と加熱部材との隙間に供給される。

本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置によれば、より高品質の画像を実現するのに適する。適量の潤滑剤の存在により、ベルト部材が円滑に回転するからである。
なお、これは本発明の効果の一例であり、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置の内部の構成例を模式的に表すブロック図である。 図１に示した定着装置の外観を拡大して表す斜視図である。 図１に示した定着装置の断面構造を表す断面図である。 図２Ａに示した定着装置の一構成要素を拡大して表す斜視図である。 図３Ａに示した定着装置の一構成要素を拡大して表す他の斜視図である。 図２Ｂに示した潤滑剤供給部の、閉状態における断面を拡大して表す模式図である。 図２Ｂに示した潤滑剤供給部の、開状態における断面を拡大して表す模式図である。 図２Ａに示した定着装置の製造工程のうちの一工程を表す斜視図である。 図５Ａに続く一工程を表す斜視図である。 図５Ｂに続く一工程を表す斜視図である。 図５Ｃに続く一工程を表す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。

＜１．実施の形態＞
［画像形成装置１の概略構成］
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る定着装置１０５を搭載した画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。図１Ｂは、図１Ａに示した画像形成装置１の内部構成に対応するブロック図である。画像形成装置１は、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）に対して画像（例えばカラー画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。なお、本明細書では、記録媒体の搬送方向と直交する方向（図１Ａでは紙面と直交するＸ軸方向）を幅方向という。また、後述するように、定着装置１０５の内部において記録媒体が搬送される方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する高さ方向をＹ軸方向とする。

画像形成装置１は、例えば筐体１００の内部に、例えば給紙部１０１と、媒体搬送部１０２と、画像形成部１０３と、転写部１０４と、定着装置１０５と、排出部１０６とを備えている。

（給紙部１０１）
給紙部１０１は、例えば用紙カセット（給紙トレイ）２４と、給紙ローラ１１とを有する。用紙カセット２４は記録媒体を収容するものである。給紙ローラ１１は、用紙カセット２４から１枚ずつ記録媒体を取り出し、その記録媒体を媒体搬送部１０２へ供給する部材である。

（媒体搬送部１０２）
媒体搬送部１０２は、例えば上流から順に、位置センサ１２と、対向配置された一対の搬送ローラ１４，１５と、位置センサ１３とを有している。位置センサ１２，１３は、それぞれ、搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。一対の搬送ローラ１４，１５は、給紙ローラ１１により供給された記録媒体を下流の画像形成部１０３へ搬送するものである。

（画像形成部１０３）
画像形成部１０３はトナー像（現像剤画像）を形成するものであり、転写部１０４は画像形成部１０３において形成されたトナー像を記録媒体に転写するものである。画像形成部１０３は、例えば４つの画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを有している。画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと、帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃと、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃと、トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃと、現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃと、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃと、感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃとを有している。

ＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは、それぞれ対向する感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を露光し、各々の感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成するものである。

感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは、静電潜像を表面（表層部分）に担持する円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。

帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃは、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは、その内部にトナーを収容する容器であり、その下部にトナー排出口を有する。

現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、回転する現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面にトナーからなる層（トナー層）を形成すると共に、そのトナー層の厚さを規制（制御，調整）するトナー規制部材である。現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、例えばステンレス等からなる板状弾性部材（板ばね）であり、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面の近傍に配置されている。

トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃに対してトナーを供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）に残留するトナーを掻き取って回収することで、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面をクリーニングするクリーニング部材である。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に対してカウンタで当接する（感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの回転方向に対して逆向きで突出する）ようにして配置されている。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。

（転写部１０４）
転写部１０４は、例えば搬送ベルト１８と、この搬送ベルト１８を駆動する駆動ローラ１７と、この駆動ローラ１７に従動する従動ローラ１６と、搬送ベルト１８を挟んで感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと各々対向して配置された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと、ベルトブレード２７と、廃トナーボックス２８とを有している。

搬送ベルト１８は、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルトであり、駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって張設（張架）され、図１Ａ中の矢印の方向へ循環回転するようになっている。駆動ローラ１７は、搬送ベルトモータ８０１（後出）からの駆動力により搬送ベルト１８を駆動する。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、記録媒体を搬送方向に搬送しつつ、各画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ内で形成されたトナー像を記録媒体上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、それぞれ紙面に垂直な横方向に伸びる回転可能な略円柱状の部材である。ベルトブレード２７は、搬送ベルト１８の表面上に残存した廃トナーを掻き取ってクリーニング（清掃）するための部材であり、廃トナーボックス２８は、ベルトブレード２７により掻き取られた廃トナーを回収し、貯蔵するものである。

（定着装置１０５）
定着装置１０５は転写部１０４から搬送された記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を記録媒体上に定着させるための部材である。定着装置１０５は、例えばヒータ５５と、サーミスタ７９２と、定着モータ７９３とを有する。定着装置１０５については後に詳述する。

（排出部１０６）
排出部１０６は、位置センサ２１と、対向配置された排出ローラ２２，２３とを有している。位置センサ２１は、定着装置１０５から排出されて搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。排出ローラ２２，２３は、定着装置１０５から排出された記録媒体を外部へ排出する。

画像形成装置１は、図１Ｂに示したように、印刷制御部７００，Ｉ／Ｆ制御部７１０，受信メモリ７２０，画像データ編集メモリ７３０，操作部７０１およびセンサ群７０２を備えている。画像形成装置１は、さらに、印刷制御部７００からの指令をそれぞれ受ける帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０を備えている。

印刷制御部７００は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより画像形成装置１における処理動作の全体を制御するものである。具体的には、印刷制御部７００は、Ｉ／Ｆ制御部７１０からの印刷データや制御コマンドを受信し、帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０の制御を統括して印刷動作を行う。

Ｉ／Ｆ制御部７１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、あるいは画像形成装置１の状態に関する信号を送信するものである。

受信メモリ７２０は、ＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ制御部７１０を経由した印刷データを一時的に格納するものである。

画像データ編集メモリ７３０は、受信メモリ７２０に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納するものである。

操作部７０１は、例えば画像形成装置１の状態などの情報を表示するためのＬＥＤランプや、使用者が指示を画像形成装置へ与えるための入力部（ボタンやタッチパネル）を有するものである。

センサ群７０２は、画像形成装置１の動作状態を監視する各種センサ、例えば記録媒体の位置を検出する位置センサ１２，１３，２１、画像形成装置１内の温度を検出する温度センサ２９、印刷濃度センサ３０などを含んでいる。

帯電電圧制御部７４０は、印刷制御部７００の指示により、帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）に対し帯電電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面を帯電させるように制御を行うものである。

ヘッド駆動制御部７５０は、画像データ編集メモリ７３０に格納された画像データにしたがってＬＥＤヘッド３（３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ）による露光動作の制御を行うものである。

現像電圧制御部７６０は、印刷制御部７００の指示により、現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）に対し現像電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面に形成された静電潜像にトナーを現像するように制御を行うものである。

転写電圧制御部７７０は、印刷制御部７００の指示により、転写ローラ１０（１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）に対し転写電圧を印加し、記録媒体にトナー像を転写させるように制御を行うものである。

画像形成駆動制御部７８０は、印刷制御部７００の指示により、駆動モータ７８１〜７８４の駆動制御を行うものである。駆動モータ７８１〜７８４は、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ），帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）および現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）の回転駆動を行う。

定着制御部７９０は、印刷制御部７００の指示により、定着装置１０５の定着動作を制御するものである。具体的には、ヒータ５５への印加電圧の制御を行う。定着制御部７９０は、サーミスタ７９２により測定された定着装置１０５の温度に基づき、ヒータ５５への印加電圧のオン・オフ制御を行う。定着制御部７９０は、さらに、定着モータ７９３の動作制御の動作制御をも行う。

搬送ベルト駆動制御部８００は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた搬送ベルトモータ８０１の動作制御を行うものである。搬送ベルトモータ８０１は、搬送ベルト１８の駆動を行うものである。

給紙・搬送駆動制御部８１０は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた給紙モータ８１１および搬送モータ８１２の動作制御を行うものである。

［定着装置１０５の構成］
次に、図２Ａ〜図４を参照して、定着装置１０５の詳細な構成について説明する。図２Ａは、記録媒体の搬送方向の上流から眺めた定着装置１０５の外観を表す斜視図であり、図２Ｂは、定着装置１０５の断面図である。図３Ａは、定着装置１０５の一構成要素である潤滑剤供給部５４（後出）の閉状態を拡大して表す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示した潤滑剤供給部５４の開状態を拡大して表す斜視図である。

定着装置１０５は、例えば基部５０と、定着ベルト５１と、加圧ローラ５２と、ヒータ保持部材５３と、潤滑剤供給部５４と、ヒータ５５と、フランジ５６（５６Ｌ，５６Ｒ）と、レバー部材５７と、付勢部材５８と、駆動部材５９とを有する。潤滑剤供給部５４には、潤滑剤ＧＲが保持されるようになっている。潤滑剤ＧＲは、例えばゲル状のグリスであり、それが付着した部材の表面に薄い油膜を形成することで部材間の摩擦力を低減し、摺動性を向上させるように機能するものである。

定着ベルト５１は、内周面５１１および外周面５１２を有する管状をなす無端の弾性ベルトであり、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルト、またはステンレス鋼などの金属基材上にシリコーンゴムなどが形成されてなるものである。定着ベルト５１は、幅方向における両端に設けられた１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒやヒータ５５、ヒータ保持部材５３などによって張設（張架）され、軸５１Ｊ（図２Ａ，２Ｂ）の周囲を図２Ｂ中の矢印Ｒ５１の方向へ循環回転（図２Ｂでは右回転）可能に設けられている。より詳細には、定着ベルト５１は、その幅方向の両端においてレバー部材５７に固定された１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒにより回転自在に支持されている。定着ベルト５１の外周面５１２は、Ｙ軸方向において対向する加圧ローラ５２と当接するように付勢部材５８により付勢され、ＸＺ平面に広がるニップ部ＮＰを形成する（図２Ｂ）。定着ベルト５１は、ニップ部ＮＰにおける加圧ローラ５２との摩擦力により、加圧ローラ５２の回転に従動するように矢印Ｒ５１の方向へ回転する。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、定着ベルト５１は＋Ｚ方向へ移動する。ヒータ保持部材５３、潤滑剤供給部５４およびヒータ５５などは、いずれも定着ベルト５１によって取り囲まれた空間に配置されている。なお、定着ベルト５１は、本発明の「ベルト部材」に対応する一具体例である。

加圧ローラ５２は、Ｘ軸方向に延在する円柱状または円筒状の物体であり、軸５１Ｊに沿って伸びる軸５２Ｊの周囲を矢印Ｒ５２（図２Ｂ）の方向へ回転可能に設けられたものである。加圧ローラ５２は、例えば、Ｘ軸方向に伸びる金属パイプなどの剛性材料からなるシャフト５２１と、そのシャフト５２１を取り巻くように設けられた弾性層５２２とを有している。シャフト５２１は、その両端近傍において基部５０により回転自在に支持されている。基部５０は、例えば筐体１００に固定されている。加圧ローラ５２は、図２Ｂに示したように、定着ベルト５１の外周面５１２と当接してニップ部ＮＰを形成している。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、加圧ローラ５２は＋Ｚ方向へ移動する。ヒータ５５は、定着ベルト５１を挟んで加圧ローラ５２と対向する位置に設けられている。なお、加圧ローラ５２は本発明の「回転部材」に対応する一具体例である。

レバー部材５７は、基端がシャフト５７Ｐを中心として回動可能に基部５０に取り付けられている。レバー部材５７の先端部５７Ｓと、基部５０の先端部５０Ｓとは、コイルばねなどの付勢部材５８により、弾性的に連結されている。付勢部材５８は、先端部５７Ｓを先端部５０Ｓへ近づけるように、すなわち図２Ｂ中の矢印Ｙ５８で示した方向に先端部５７Ｓを付勢している。

ヒータ保持部材５３は、後出の図５Ａなどに示したように幅方向（Ｘ軸方向）に延在する略直方体形状の物体であり、幅方向において例えば定着ベルト５１と実質的に同じ寸法を有している。ヒータ保持部材５３は、１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒに固定されている。よって、ヒータ保持部材５３、１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒ、レバー部材５７および定着ベルト５１は、基部５０に支持された加圧ローラ５２に対し、一体に変位するようになっている。ヒータ保持部材５３は、図２Ｂに示したように、定着ベルト５１の内周面５１１との間にヒータ５５を保持している。

潤滑剤供給部５４は、定着ベルト５１の内周面５１１とヒータ５５との隙間に潤滑剤ＧＲを供給するものであり、例えば図３Ａおよび図３Ｂに示したように、各々幅方向に延在する本体５４１およびシャッタ５４２を有している。シャッタ５４２の一端には、係合部５４３が取り付けられている。本体５４１は、潤滑剤ＧＲを内部に保持すると共に、ＹＺ面内における円周方向の一部にスリット５４１Ｋが設けられた部材である。本体５４１は、例えばフランジ５６に固定されている。シャッタ５４２は、ＹＺ面内における円周方向の一部にスリット５４２Ｋを有し、本体５４１のスリット５４１Ｋを塞いだ閉状態（図３Ａに示した状態）からスリット５４１Ｋを開放した開状態（図３Ｂに示した状態）へ移行可能に、本体５４１に取り付けられた部材である。具体的には、シャッタ５４２は、図３Ａに示した閉状態から、例えばＸ軸方向に沿った軸５４Ｊを中心として図３Ｂに示した矢印Ｒ５４の方向へ係合部５４３と一体となって回転することにより、図３Ｂに示した開状態に移行するようになっている。より詳細には、閉状態では、図４Ａに示したようにシャッタ５４２のスリット５４２Ｋが本体５４１のスリット５４１Ｋと異なる位置にあり、開状態では、図４Ｂに示したようにシャッタ５４２のスリット５４２Ｋが本体５４１のスリット５４１Ｋと重なる位置にある。この開状態では、本体５４１に保持された潤滑剤ＧＲが潤滑剤供給部５４から流出し、定着ベルト５１の内周面５１１に付着することとなる。図３Ａおよび図３Ｂでは、本体５４１が、Ｘ軸方向に延在する一のスリット５４１Ｋを有する場合を示しているが、本技術では、スリット５４１Ｋを、Ｘ軸方向にならぶように離散的に複数設けるようにしてもよい。これらの本体５４１に設けられたスリット５４１Ｋおよびシャッタ５４２に設けられたスリット５４２Ｋは、いずれも、切り欠き（cut out）および開口（aperture）を含む概念である。なお、スリット５４１Ｋおよびスリット５４２Ｋが、本発明の「導通路」に対応する一具体例である。また、係合部５４３の外周面には、例えば後述のギヤ５９２のギヤ歯面５９２Ａと係合するギヤ歯面５４３Ａと、ギヤ歯面５９２Ａから離れる平坦面５４３Ｋとが設けられている。なお、図４Ａは閉状態における潤滑剤供給部５４およびその近傍を表す断面模式図であり、図４Ｂは開状態における潤滑剤供給部５４およびその近傍を表す断面模式図である。

ここで、定着ベルト５１の回転方向（矢印Ｒ５１の方向）において、スリット５４１Ｋから定着ベルト５１の外周面５１２と加圧ローラ５２との当接部（ニップ部ＮＰ）までの回転角は１８０°未満であるとよい。すなわち、潤滑剤供給部５４から潤滑剤ＧＲが流出することとなる位置は、定着ベルト５１の回転方向における、ニップ部ＮＰの直前にあることが望ましい。

なお、潤滑剤供給部５４は、本発明の「潤滑剤供給部」に対応する一具体例である。潤滑剤供給部５４は、定着ベルト５１が取り囲む空間に設けられている。

ヒータ５５は、定着ベルト５１を加熱する例えば平板状の部材であり、定着制御部７９０により制御される発熱体を含んでいる。発熱体は、例えば電流の供給により発熱する抵抗線などである。ヒータ５５は定着ベルト５１の内周面５１１と対向するように配置されている。ヒータ５５は、本発明の「加熱部材」に対応する一具体例である。

駆動部材５９は、互いに係合する２つのギヤ５９１，５９２を有し、定着モータ７９３によって形成される駆動力を、加圧ローラ５２と、シャッタ５４２との各々に伝達する部材である。加圧ローラ５２には、矢印Ｒ５２の方向へのそれ自身の回転を行うための駆動力が伝達される。加圧ローラ５２のシャフト５２１の一端には、ギヤ５９２が固定されており、定着モータ７９３の駆動力がギヤ５９１とギヤ５９２とを介してシャフト５２１に伝達される。ギヤ５９２は、ＹＺ面内において軸５２Ｊを中心として矢印Ｒ５９２の方向（加圧ローラ５２の回転方向と同じ方向）に回転するようになっている。一方、シャッタ５４２には、閉状態から開状態への移行を行うための駆動力が係合部５４３を介して伝達される。先に述べたように、係合部５４３の外周面はギヤ歯面５４３Ａを含んでおり、そのギヤ歯面５４３Ａがギヤ５９２のギヤ歯面５９２Ａと係合するようになっている。このため、ギヤ５９２の矢印Ｒ５９２の方向への回転により、係合部５４３はシャッタ５４２と一体となって矢印Ｒ５４の方向に回転することとなる。このように、駆動部材５９は、シャッタ５４２の閉状態から開状態への移行と加圧ローラ５２の回転とを連動して行うようになっている。なお、本実施の形態では、駆動部材５９のギヤ５９２が、加圧ローラ５２の回転軸でもある軸５２Ｊを中心として回転するようにしたが、ギヤ５９２が軸５２Ｊと異なる軸を中心として回転するようにしてもよい。ここで、ギヤ５９２は本発明の「第１の回転部分」に対応する一具体例であり、係合部５４３は本発明の「第２の回転部分」に対応する一具体例である。

また、係合部５４３は、ギヤ５９２の回転に伴って閉状態に対応した第１の位置Ｐ１から開状態に対応した第２の位置Ｐ２まで回転したのち、ギヤ５９２から離間して第２の位置Ｐ２で停止した状態を維持するようになっているとよい。これにより、潤滑剤供給部５４による定着ベルト５１の内周面５１１とヒータ５５との隙間への潤滑剤ＧＲの供給が連続して行われるからである。具体的には、係合部５４３は、ギヤ歯面５４３Ａが設けられている範囲内において回転可能となっている。平坦面５４３Ｋはギヤ５９２のギヤ歯面５９２Ａから離間する。このため、例えば閉状態においてギヤ歯面５４３Ａのうちギヤ歯面５９２Ａと当接していた箇所が第１の位置Ｐ１（図３Ａ）から矢印Ｒ５４の方向へ第２の位置Ｐ２（図３Ｂ）まで到達したのちは、定着モータ７９３の駆動力が係合部５４３には伝達されなくなる。その結果、スリット５４２Ｋがスリット５４１Ｋと重なり合った位置でシャッタ５４２が停止したままの状態となり、開状態が維持される。

［定着装置１０５の製造方法］
続いて、定着装置１０５の製造方法について、図２Ａ〜図４に加えて図５Ａ〜図５Ｄを参照して説明する。

まず図５Ａに示したように、ヒータ５５が載置されたヒータ保持部材５３と、潤滑剤供給部５４と、フランジ５６Ｒとを用意し、ヒータ保持部材５３および潤滑剤供給部５４の一端を、フランジ５６Ｒの一端に装着する。その際、潤滑剤供給部５４は、本体５４１の内部に潤滑剤ＧＲが封止されるように、本体５４１のスリット５４１Ｋとシャッタ５４２のスリット５４２Ｋとが異なる位置にある閉状態（図３Ａの状態）でフランジ５６Ｒに装着する。また、この段階では、シャッタ５４２の他端には係合部５４３が取り付けられてはいない。次に、ヒータ保持部材５３および潤滑剤供給部５４の他端側から、ヒータ保持部材５３、潤滑剤供給部５４およびヒータ５５を収容するように定着ベルト５１を装着する。図５Ｂに、定着ベルト５１を装着した段階における定着装置１０５の断面を示す。図５Ｂは、図５Ａに示したＶＢ−ＶＢ線に沿った矢視方向の断面図である。この段階では、本体５４１の内部に収容された潤滑剤ＧＲは、シャッタ５４２により封止されている。

定着ベルト５１を装着したのち、図５Ｃに示したように、ヒータ保持部材５３および潤滑剤供給部５４の他端にフランジ５６Ｌを装着したのち、シャッタ５４２の他端に係合部５４３を取り付ける。以上により、ベルトアセンブリ６０が完成する。

さらに、ベルトアセンブリ６０をレバー部材５７に取り付けたのち、図５Ｄに示したように、加圧ローラ５２が支持された基部５０に、レバー部材５７を、シャフト５７Ｐを介して取り付ける。この段階においても本体５４１の内部に収容された潤滑剤ＧＲはシャッタ５４２により封止されているので、定着ベルト５１の内周面５１１には潤滑剤ＧＲが付着していない。また、加圧ローラ５２のシャフト５２１の一端に、ギヤ５９２を取り付ける。

最後に、先端部５０Ｓと先端部５７Ｓとを繋ぐように付勢部材５８を取り付けることにより、定着装置１０５が完成する。ここで付勢部材５８を取り付けると、付勢部材５８の付勢力により、レバー部材５７に固定されたフランジ５６およびヒータ保持部材５３が加圧ローラ５２へ向かう方向（−Ｙ方向）へ付勢される。その結果、ヒータ保持部材５３に設けられたヒータ５５とフランジ５６に回転可能に装着された定着ベルト５１とが加圧ローラ５２を−Ｙ方向へ加圧し、ニップ部ＮＰを形成することとなる。

［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
画像形成装置１では、以下のようにして、記録媒体に対してトナー像が転写される。

具体的には、図１Ａに示したように、まず、用紙カセット２４に収納されている記録媒体が、給紙ローラ１１によって最上部から１枚ずつピックアップされ、下流の媒体搬送部１０２の方向へ繰り出される。次いで、給紙ローラ１１から繰り出された記録媒体は、媒体搬送部１０２により斜行が矯正されつつ下流の画像形成部１０３および転写部１０４へ搬送される。画像形成部１０３および転写部１０４では、以下のようにして、トナー像が記録媒体上に転写される。

起動状態の画像形成装置１に対してＰＣなどの外部機器からＩ／Ｆ制御部７１０を介して印刷画像データおよび印刷命令が印刷制御部７００に入力されると、印刷制御部７００は、印刷命令に応じて、画像形成駆動制御部７８０などと連携して印刷画像データの印刷動作を開始させる。

画像形成駆動制御部７８０は、駆動モータ７８１〜７８４を駆動し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃを所定の方向に一定速度で回転させる。感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃが回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃへそれぞれ伝達される。その結果、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、それぞれ所定の方向に回転する。

一方、印刷制御部７００からの指令により、帯電電圧制御部７４０が帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに対し所定の電圧を印加し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を一様に帯電させる。

次いで、ヘッド駆動制御部７５０がＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃに照射して感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成する。さらに、トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃからトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃへトナーを供給する。トナーは、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃに担持され、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの回転と共に現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの近傍に移動する。そこで、トナーは現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの電位とトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給される。現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給されたトナーは現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃにより所定の厚さに規制されたトナー層を形成する。

さらに、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ上のトナー層が現像されて感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ上にトナー像が形成される。そのトナー像は、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと対向配置されると共に転写電圧制御部７７０により所定の電圧が印加された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃとの間の電界によって記録媒体に転写される。

その後、定着装置１０５において、記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与し、そのトナー像を記録媒体上に定着させる。そののち、トナー像が定着された記録媒体は排出部１０６により外部へ排出される。なお、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃには、記録媒体へ転写されなかったトナーが僅かに残留する場合があるが、その残留したトナーは感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃにより除去される。このため、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは連続して使用できる。

（Ｂ．定着装置１０５の動作）
定着装置１０５では、印刷制御部７００の指示に基づき、定着制御部７９０の制御により、トナー像の記録媒体上への定着処理がなされる。具体的には、定着制御部７９０の制御により、ヒータ５５へ電流が供給されて定着ベルト５１の加熱が行われると共に、定着モータ７９３が起動し、ギヤ５９１とギヤ５９２とを介してシャフト５２１に駆動力が伝達されて加圧ローラ５２の回転が開始される。加圧ローラ５２の回転に伴い、ニップ部ＮＰにおいて当接する定着ベルト５１も従動して回転を開始する。一方、駆動部材５９のギヤ５９２の回転に伴い、潤滑剤供給部５４の係合部５４３が矢印Ｒ５４の方向に回転し、シャッタ５４２が図３Ａの閉状態から図３Ｂの閉状態に移行する。その結果、本体５４１に保持された潤滑剤ＧＲが潤滑剤供給部５４から流出し、定着ベルト５１の内周面５１１に付着することとなる。定着ベルト５１の回転が開始されると、定着ベルト５１の内周面５１１に付着した潤滑剤ＧＲは、内周面５１１に沿って定着ベルト５１の周回方向へ広がる。なお、スリット５４１Ｋおよびスリット５４２Ｋが幅方向に延在しているので、潤滑剤ＧＲは幅方向にも広がる。定着ベルト５１の回転がさらに継続されることにより、潤滑剤ＧＲは、やがて内周面５１１の全体に亘ってほぼ均等の厚さで塗布される。その結果、潤滑剤ＧＲが形成する薄い油膜の作用により、ヒータ５５と定着ベルト５１の内周面５１１との間に生じる摩擦力は低減される。よって、定着ベルト５１のヒータ５５に対する摺動性が向上し、定着ベルト５１の回転が安定化する。

このように、定着装置１０５では、駆動部材５９により、シャッタ５４２の閉状態から開状態への移行と加圧ローラ５２の回転とが連動して行われる。

（Ｃ．効果）
このように、本実施の形態の定着装置１０５では、潤滑剤供給部５４においてシャッタ５４２が閉状態から開状態へ移行することにより、本体５４１に保持された潤滑剤ＧＲが定着ベルト５１の内周面５１１とヒータ５５との隙間に供給されるようになっている。すなわち、定着装置１０５は、その組み立て時において潤滑剤ＧＲが露出しない構造であるから、取り扱いが容易である。具体的には、定着装置１０５では、その製造過程においては本体５４１に保持された潤滑剤ＧＲがシャッタ５４２により封止されたまま維持されるので、フランジ５６および定着ベルト５１などを装着する段階などにおいて製造作業者等が潤滑剤ＧＲを触れることがない。よって、優れた製造作業性が得られる。

さらに、定着装置１０５では、製造過程において潤滑剤ＧＲが他の部材や製造作業者の手などに付着することで減量してしまうことがない。そのうえ、スリット５４２Ｋがスリット５４１Ｋと重なり合った位置でシャッタ５４２が停止したままの状態となり、開状態が維持されるようになっているので、その動作時において適切な量の潤滑剤がベルト部材の内周面と加熱部材との隙間に供給されることとなる。よって、定着ベルト５１が円滑に回転するので、画像形成装置１では、より高品質の画像を長期に亘って実現することができる。

また、定着装置１０５では、定着ベルト５１の回転方向において、スリット５４１Ｋから定着ベルト５１の外周面５１２と加圧ローラ５２との当接部（ニップ部ＮＰ）までの回転角を１８０°未満とすることで、すなわち、潤滑剤供給部５４から潤滑剤ＧＲが流出することとなる位置を、定着ベルト５１の回転方向における、ニップ部ＮＰの直前に配置することで、最も摩擦力が高くなるニップ部ＮＰにおいて、ヒータ５５に対する定着ベルト５１の摺動性を効果的に高めることができる。

また、定着装置１０５では、駆動部材５９により、シャッタ５４２の閉状態から開状態への移行と加圧ローラ５２の回転とが連動して行われるようになっており、よりいっそうの構成の簡素化を実現している。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式（直接転写方式）の画像形成装置について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態では、潤滑剤ＧＲとしてゲル状のグリスを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば液体状のシリコーンオイルを吸収材（布など）に染み込ませたものをヒータ保持部材５３と潤滑剤供給部５４との間に保持するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、定着ベルト５１と共にニップ部ＮＰを形成する回転部材として加圧ローラ５２を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば定着ベルト５１と類似したベルト部材をローラ等で張架したものを回転部材として用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、駆動部材５９により、シャッタ５４２の閉状態から開状態への移行と加圧ローラ５２の回転とを連動して行うようにしたが、本発明では、各々を個別に行うようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明の「導通路」の一部に対応する一具体例として、スリット５４１Ｋを例示して説明するようにしたが、その形状は特に限定されるものではない。例えば略円形状の開口や略正方形状の開口、半円状の切り欠きなどであってもよい。また、その形状は幾何学的形状のものに限定されない。また、上記実施の形態では、本発明の「導通路」の一部に対応する一具体例を構成するものとして、スリット５４２Ｋを有する円筒状のシャッタ５４２を設けるようにしたが、本発明の「導通路」はこれに限定されるものではない。例えば導通路のうちの本体に設けられた部分の形状に応じて種々の形状のシャッタを用いることができる。また、上記実施の形態においては、本体５４１およびシャッタ５４２の双方に開口または切り欠きがある場合を説明したが、本発明の「導通部」はこれに限定されず、何らかの開閉可能な導通路が形成されるものであればよい。

また、上記実施の形態では、定着装置１０５における熱源として、抵抗線などの発熱体を含む板状のヒータ５５を用いるようにしたが、本発明では、ヒータ５５の代わりに、例えばハロゲンランプを熱源として用いてもよい。また、ニップ部ＮＰを形成するにあたり、定着ベルト５１の内周面５１１を付勢する加圧パッドをさらに備えるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。

さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

１…画像形成装置、１００…筐体、１０１…給紙部、１０２…媒体搬送部、１０３…画像形成部、１０４…転写部、１０５…定着装置、１０６…排出部、２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…画像形成ユニット、３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ…ＬＥＤヘッド、４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ…感光体ドラム、５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ…帯電ローラ、６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ…現像ローラ、７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ…トナータンク、８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ…現像ブレード、９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ…トナー供給用スポンジローラ、１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ…転写ローラ、１１…給紙ローラ、１２，１３…位置センサ、１４，１５…搬送ローラ、１６…従動ローラ、１７…駆動ローラ、１８…搬送ベルト、２４…用紙カセット、２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ…感光体ブレード、５０…基部、５１…定着ベルト、５１１…内周面、５１２…外周面、５１Ｊ…軸、５２…加圧ローラ、５３…ヒータ保持部材、５４…潤滑剤供給部、５４１…本体、５４１Ｋ…スリット、５４２…シャッタ、５４２Ｋ…スリット、５４３…係合部、５５…ヒータ、５６…フランジ、５７…レバー部材、５８…付勢部材、５９…駆動部材、５９１，５９２…ギヤ、７００…印刷制御部、７０１…操作部、７０２…センサ群、７１０…Ｉ／Ｆ制御部、７２０…受信メモリ、７３０…画像データ編集メモリ、７４０…帯電電圧制御部、７５０…ヘッド駆動制御部、７６０…現像電圧制御部、７７０…転写電圧制御部、７８０…画像形成駆動制御部、７９０…定着制御部、８００…搬送ベルト駆動制御部、８１０…給紙・搬送駆動制御部。

Claims (12)

1. 内周面および外周面を有する管状をなし、回転可能に設けられたベルト部材と、
   前記ベルト部材の前記内周面と対向するように配置された加熱部材と、
   潤滑剤を保持する本体と、開閉可能な導通路とを有する潤滑剤供給部と、
   前記ベルト部材の前記外周面と当接可能に設けられると共に回転可能に設けられた回転部材と
   を備えた定着装置。
2. 前記潤滑剤供給部は、前記導通路を開閉可能とするシャッタをさらに有する
   請求項１記載の定着装置。
3. 前記シャッタの開閉に要する駆動力を前記シャッタに付与し、前記回転部材の回転を行う駆動力を前記回転部材に付与する駆動部材をさらに備えた
   請求項２記載の定着装置。
4. 前記駆動部材は、前記シャッタの前記開閉と前記回転部材の回転とを連動して行う
   請求項３記載の定着装置。
5. 前記駆動部材は、第１の回転部分を有し、
   前記潤滑剤供給部は、前記駆動部材における前記第１の回転部分と係合し、前記第１の回転部分の回転に伴って前記シャッタと共に回転する第２の回転部分をさらに有する
   請求項３または請求項４に記載の定着装置。
6. 前記第２の回転部分は、前記第１の回転部分の回転に伴って前記シャッタの閉状態に対応した第１の位置から前記シャッタの開状態に対応した第２の位置まで回転したのち、前記第１の回転部分から離間して前記第２の位置で停止した状態を維持するようになっている
   請求項５記載の定着装置。
7. 前記回転部材の回転軸と、前記駆動部材における前記第１の回転部分の回転軸とが一致している
   請求項５または請求項６に記載の定着装置。
8. 前記加熱部材と前記回転部材とは、前記ベルト部材を挟んで対向配置されている
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記潤滑剤供給部は前記ベルト部材が取り囲む空間に設けられている
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
10. 前記ベルト部材の回転方向において、前記導通路から前記ベルト部材の前記外周面と前記回転部材との当接部までの回転角は１８０°未満である
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記導通路は前記ベルト部材の回転軸に沿って延在しており、または複数の前記導通路は前記ベルト部材の回転軸に沿って離散的に配置されている
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
12. 請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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