JP2021162677A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤保持部材に保持されている潤滑剤の揮発減少を抑制し、長期にわたって安定した定着動作を確保できる定着装置等を提供する。【解決手段】回転する定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外側から圧接して定着ニップＮを形成する加圧ローラ２３と、定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対向して配置され、定着ベルト２１の内面を押圧する定着パッド２２と、定着ベルト２１の内面と幅方向の両端縁２１ｃで囲まれた空間Ｓの外側に配置された潤滑剤保持部５０１、５１０、５４０と、潤滑剤保持部に保持された潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する潤滑剤供給部５０２、５１２、５４２を備えている。【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置及び画像形成装置に関する。

定着装置として、定着ベルトを挟んで定着ベルトの内側に定着パッドを、外側に加圧ローラを、圧接状態で配置することにより、用紙を通過させて用紙上のトナー像を定着する定着ニップを形成したパッド方式の定着装置が、従来より知られている。

このような定着装置において、定着パッドは固定であり、定着ベルトの回転走行時には定着ベルトと定着パッドとの間に大きな摩擦力（摺動抵抗）が作用する。このため、摩擦力を軽減するために、定着ベルトの内面に潤滑剤が供給されることがある。この場合、潤滑剤を定着ベルトの内面に塗布しているだけでは、経時的に潤滑成分が減少し、摩擦力の低減効果が乏しくなる。

そこで、特許文献１には、潤滑剤を保持するための潤滑剤保持部材を設け、潤滑剤保持部材から定着ベルトの内面に潤滑剤を持続的に供給できるようにした定着装置が提案されている。

また、特許文献２には、さらに長期にわたって定着ベルト内面に潤滑剤を保持するために、定着ベルトの内側に潤滑剤を含んたウェブ部材を配置し、ウェブ部材を定着ベルトの搬送方向に移動可能に当接させ、必要に応じてウェブ部材の定着ベルトとの当接部分を移動させ、減少した潤滑剤を補充する定着装置が提案されている。

特開２０１４−１４２３９８号公報 特開２０１９−１２０８０１号公報

しかし、上記特許文献１及び特許文献２はいずれも、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材や、潤滑剤を含むウェブ部材が、定着ベルトの内面と定着ベルトの幅方向の両端縁で囲まれる空間内に配置されているため、次のような課題があった。

すなわち、定着ベルトの内面と幅方向の両端縁で囲まれる空間内は、定着動作のために高温になるため、定着ベルトと接触していない潤滑剤保持部材やウェブ部材に保持されている潤滑剤も揮発し減少してしまう。このため、定着ベルトに潤滑剤を安定して供給できる期間が短くなり、その分定着装置の長期にわたる安定した定着動作を確保できないおそれがあるという課題がある。

この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、潤滑剤保持部材に保持されている潤滑剤の揮発減少を抑制し、長期にわたって安定した定着動作を確保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。

上記目的は以下の手段によって達成される。
（１）回転する定着ベルトと、前記定着ベルトの外側から圧接して定着ニップを形成する加圧ローラと、定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対向して配置され、前記定着ベルトの内面を押圧する定着パッドと、前記定着ベルトの内面と定着ベルトの幅方向の両端縁で囲まれた空間の外側に配置された潤滑剤保持部と、前記潤滑剤保持部に保持された潤滑剤を前記定着ベルトの内面に供給する潤滑剤供給部と、を備えたことを特徴とする定着装置。
（２）前記潤滑剤供給部は前記潤滑剤保持部を兼用している前項１に記載の定着装置。
（３）前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動可能である前項１または２に記載の定着装置。
（４）前記潤滑剤供給部は潤滑剤を前記定着ベルトの内面に直接に供給可能である前項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
（５）前記潤滑剤供給部と前記定着ベルトの内面の両方に接触する接触部材を備え、前記潤滑剤供給部は前記接触部材を介して潤滑滑剤を前記定着ベルトの内面に供給する前項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
（６）前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトに接触して潤滑剤を供給するための第１の状態と、前記第１の状態以外の第２の状態を保持可能であり、前記定着ベルトの走行中に、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記潤滑剤供給部は前記第２の状態に保持される前項４が引用する請求項３に記載の定着装置。
（７）前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するとき以外において、前記第１の状態と第２の状態とが所定の条件で切り替えられる前項６に記載の定着装置。
（８）前記第２の状態は、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトから完全に離間している状態である前項６または７に記載の定着装置。
（９）前記潤滑剤供給部が前記第１の状態を保持して、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記定着ベルトは停止中である前項６〜８のいずれかに記載の定着装置。
（１０）前記潤滑剤供給部は、前記接触部材に接触して潤滑剤を供給するための第１の状態と、前記第１の状態以外の第２の状態を保持可能であり、前記定着ベルトの移動中に、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記潤滑剤供給部は前記第２の状態に保持される請求項５が引用する前項３に記載の定着装置。
（１１）前記第２の状態は、前記潤滑剤供給部が前記接触部材から完全に離間している状態である前項１０に記載の定着装置。
（１２）前記定着ベルトの内面の異物を除去するために、前記潤滑剤供給部を移動先で回収する回収部を備えている請求項４が引用する前項３、または前項６〜９のいずれかに記載の定着装置。
（１３）前記潤滑剤供給部は、少なくとも保油可能な構造を有する材料によって構成されている前項１〜１２のいずれかに記載の定着装置。
（１４）前記潤滑剤供給部による潤滑剤の定着ベルト内面への供給タイミングは、プリント枚数が所定の閾値に到達したときである前項１〜１３のいずれかに記載の定着装置。
（１５）前記潤滑剤供給部による潤滑剤の定着ベルト内面への供給タイミングは、定着ベルトを駆動する駆動装置のトルクが所定の閾値に到達したときである前項１〜１３のいずれかに記載の定着装置。
（１６）画像形成手段と、該画像形成手段により形成され用紙に転写された画像を定着する前項１〜１５のいずれかに記載の定着装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

前項（１）に記載の発明によれば、潤滑剤保持部が定着ベルトの内面と定着ベルトの幅方向の両端縁で囲まれた空間の外側に配置されているから、定着動作時に、定着ベルトの内面と幅方向の端縁で囲まれた空間内に較べて、空間の外側の温度上昇が小さく、このため潤滑剤保持部に保持されている潤滑剤の揮発を抑制でき、潤滑剤の減少を抑制することができる。その結果、潤滑剤供給部から定着ベルトの内面に長期にわたって潤滑剤を供給でき、安定した定着動作を確保できる定着装置となる。

前項（２）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部は潤滑剤保持部を兼用しているから、潤滑剤供給部と潤滑剤保持部の構成が簡易となる。

前項（３）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部は、定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動可能であるから、潤滑剤供給部を定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動させることで、潤滑剤供給部の定着ベルト内面に対する位置を変更することができ、新たな潤滑剤を効率的に定着ベルトの内面に供給することができる。

前項（４）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部から潤滑剤を定着ベルトの内面に直接に供給することができる。

前項（５）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部から潤滑剤を接触部材を介して定着ベルトの内面に供給することができるから、潤滑剤供給部を直接に定着ベルトの内面に接触させて潤滑剤を供給する場合よりも、接触部材の定着ベルトへの接触安定性が高く、このため潤滑剤の安定した均一な供給が可能となる。

前項（６）に記載の発明によれば、定着ベルトの走行中に、潤滑剤供給部が定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、潤滑剤供給部は、定着ベルトに接触して潤滑剤を供給するための第１の状態以外の第２の状態に保持されるから、潤滑剤供給部からの潤滑剤の供給を、定着ベルトの走行中に潤滑剤供給部が定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動しながら行うのを防止できる。このため、潤滑剤供給部から潤滑剤が移動中の定着ベルトに供給されることに起因して、定着ベルトに潤滑剤を過度に掻き取られながら潤滑剤供給部が移動することにより定着ベルトの幅方向での潤滑剤供給が不均一になるのを防止することができる。

前項（７）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部は、定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するとき以外において、第１の状態と第２の状態とが所定の条件で切り替えられるから、例えば第１の状態で潤滑剤が定着ベルトの内面に供給されているときに、潤滑剤供給部との摩擦力により定着ベルトの温度が高くなった場合等に、第２の状態に切り替えてさらなる温度上昇を防ぐ等の措置を講ずることができる。

前項（８）に記載の発明によれば、第２の状態は、潤滑剤供給部が定着ベルトから完全に離間している状態であるから、前項（６）及び（７）に記載の効果を確実に奏することができる。

前項（９）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部が第１の状態を保持して、定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、定着ベルトは停止中であるから、定着ベルトの移動中に、定着ベルトが接触した状態で潤滑剤供給部が移動することにより発生する、定着ベルトに潤滑剤が過度に掻き取られるのを防止することができる。

前項（１０）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部からの潤滑剤の接触部材を介しての供給を、定着ベルトの走行中に潤滑剤供給部が定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動しながら行うのを防止できる。このため、潤滑剤供給部から接触部材を介して潤滑剤が移動中の定着ベルトに供給されることに起因して、定着ベルトに潤滑剤を過度に掻き取られながら移動することにより定着ベルトの幅方向での潤滑剤供給が不均一になるのを防止することができる。

前項（１１）に記載の発明によれば、第２の状態は、潤滑剤供給部が定着ベルトから完全に離間している状態であるから、前項（１０）に記載の効果を確実に奏することができる。

前項（１２）に記載の発明によれば、定着ベルトの内面の異物を除去した状態で、潤滑剤を定着ベルトの内面に供給することができる。

前項（１３）に記載の発明によれば、潤滑剤供給部は、少なくとも保油可能な構造を有する材料によって構成されているから、潤滑剤保持部で保持された潤滑剤を潤滑剤供給部へ補給しながら定着ベルトの内面に安定して供給できる。

前項（１４）に記載の発明によれば、プリント枚数が所定の閾値に到達したタイミングで、潤滑剤を定着ベルトの内面に供給することができる。

前項（１５）に記載の発明によれば、定着ベルトを駆動する駆動装置のトルクが所定の閾値に到達したタイミングで、潤滑剤を定着ベルトの内面に供給することができる。

前項（１６）に記載の発明によれば、定着装置における潤滑剤保持部に保持されている潤滑剤の揮発を抑制でき、潤滑剤保持部における潤滑剤の減少を抑制することができるから、潤滑剤供給部から定着ベルトの内面に長期にわたって潤滑剤を供給でき、安定した定着動作を確保できる画像形成装置となる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置における定着装置の構成を示す図で、定着ベルトの回転軸方向(定着ベルトの幅方向)の一方側から見た正面図である。 潤滑剤供給機構の一例を示す図であり、定着パッド側から加熱ローラ側を見たときの横断面図である。 図２の潤滑剤供給機構において、定着ベルトの内面へ潤滑剤を供給している状態を示す図である。 潤滑剤供給機構の他の例を示す図であり、定着パッド側から加熱ローラ側を見たときの横断面図である。 図４の潤滑剤供給機構において、定着ベルトの内面へ潤滑剤を供給している状態を示す図である。 潤滑剤供給機構のさらに他の例を示す図であり、定着パッド側から加熱ローラ側を見たときの横断面図である。 図６の潤滑剤供給機構において、定着ベルトの内面へ潤滑剤を供給している状態を示す図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置における定着装置の構成を示すもので、定着ベルトの回転軸方向(定着ベルトの幅方向)の一方側から見た正面図である。

画像形成装置１は定着装置２と画像形成部３を備え、画像形成部３で形成されたトナー像を転写した用紙を用紙搬送路４に沿って搬送するとともに、定着装置２を通過させて加熱加圧し、トナー像を用紙に定着させる構成となっている。また、画像形成部３で形成されたトナー像の数、換言すればプリント枚数をカウントするカウンタ３１が設けられている。

定着装置２は、定着ベルト２１と、定着パッド２２と、加圧ローラ２３と、駆動モータ２４と、加熱ローラ２５等を備えている。

定着ベルト２１は、相互に離間して配置された定着パッド２２と加熱ローラ２５との間に張架されている。定着ベルト２１は、Ｎｉ(ニッケル)などの金属またはＰＩ（ポリイミド樹脂）などの耐熱樹脂からなる基材の外周に、シリコンゴム層、フッ素樹脂製離型層が順次形成されてなる。定着パッド２２は耐熱性樹脂または金属などから構成され、定着ベルト２１の回転走行に対して固定支持されている。

加圧ローラ２３は定着ベルト２１を介して定着パッド２２に圧接されて、加圧ローラ２３と定着ベルト２１との間に定着ニップＮを構成する。

加熱ローラ２５には、定着ベルト２１を加熱するためのハロゲンランプ等からなる加熱源２５ａが内蔵されているが、定着ベルト２１を加熱する方式は当該形態に制限されない。

加圧ローラ２３は駆動モータ２４で駆動され、駆動モータ２４による加圧ローラ２３の矢印Ｒ１方向の回転により、定着ベルト２１は加圧ローラ２３に対して矢印Ｒ２方向に従動回転するよう構成されている。また、駆動モータ２４のトルクを検出するトルク検出部２４１が備えられている。

定着ベルト２１の回転走行により、定着ベルト２１の内面と定着パッド２２の間に摺動抵抗が生じるが、この摺動抵抗を低減するために、この実施形態では定着ベルト２１の内面に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給機構５が備えられている。

図２は潤滑剤供給機構５の一例を示す図であり、定着パッド２２側から加熱ローラ２５側を見たときの横断面図である。図２において、符号２１ａは環状に走行する定着ベルト２１の往路を構成する上側ベルト部、符号２１ｂは復路を構成する下側ベルト部であり、同図の左右方向が定着ベルト２１の走行方向と直交する幅方向である。奥行きの加熱ローラ２５は図示を省略している。図３以降においても同様である。

図２に示すように、潤滑剤供給機構５は、潤滑剤保持部５０１と、潤滑剤供給部５０２と、押圧部材５０３等を備えている。

潤滑剤保持部５０１は、内部に潤滑剤を保持する部材であり、例えば、潤滑剤を含浸状態に保持可能なスポンジ状の内部組織を有する材料によって構成されている。潤滑剤保持部５０１は、定着ベルト２１の幅とほぼ同じ幅を有し、定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａの上方に間隔を開けて上側ベルト部２１ａと平行状態に配置されている。つまり、潤滑剤保持部５０１は、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側に配置されている。この理由は、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓは、定着動作時には加熱ローラ２５による定着ベルト２１の加熱等に起因して温度が上昇しており、この空間Ｓ内に潤滑剤保持部５０１を配置すると、潤滑剤の揮発減少を招くことから、これを防止するためである。

潤滑剤供給部５０２は、保油可能な構造を有する長尺の材料によって構成されている。保油可能な構造を有する材料としては、例えば、布、たこ糸、基材にモケットやスポンジを張ったもの、等を挙げることができ、これにより潤滑剤保持部５０１から補給された潤滑剤を保持できるようになっている。

また、前述した空間Ｓ外における定着ベルト２１の幅方向の一方側（図２の右方側）において、定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａの端縁２１ｃの斜め上方と斜め下方の各位置に、第１ローラ５０３と第２ローラ５０４が定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａを挟んで上下対向状態に配置されている。一方、空間Ｓ外における定着ベルト２１の幅方向の他方側（図２の左方側）において、定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａの端縁２１ｃの側方位置には、第３ローラ５０５が配置されている。そして、潤滑剤供給部５０２は長さ方向の中間部を第３ローラ５０５に折り返された状態で、長さ方向の両端がそれぞれ第１ローラ５０３と第２ローラ５０４に連結され、巻き取られた状態になっている。従って、第１ローラ５０３と第２ローラ５０４を図示しない駆動装置により駆動して、潤滑剤供給部５０２を巻き出しあるいは巻き取ることにより、折り返しローラ５０５によって上下２段に折り返された潤滑供給部５０２を、定着ベルト２１の幅方向つまり定着ベルト２１の走行方向と直交する方向に沿って蛇行状に移動させることができるようになっている。

具体的には、第１ローラ５０３を巻き出し方向に駆動しながら第２ローラ５０４を巻き取り方向に駆動することにより、潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａは右から左へと移動し、折り返しローラ５０５を通って下側部５０２ｂとなり、さらに図２矢印Ｘ１で示すように左から右へと移動する。一方、第２ローラ５０４を巻き出し方向に駆動しながら第１ローラ５０３を巻き取り方向に駆動することにより、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂは図２矢印Ｘ２で示すように右から左へと移動し、折り返しローラ５０５を通って上側部５０２ａとなりさらに左から右へと移動するようになっている。なお、潤滑剤供給部５０２の移動方向は、定着ベルト２１の走行方向と完全に直交する方向ではなく、定着ベルト２１の走行方向を横切る方向に移動可能であっても良い。

さらに、潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａは潤滑剤保持部５０１の下面に接触した状態で左右に移動し、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂは定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａ内面から離間した位置を移動するように、潤滑剤供給部５０２、第１ローラ５０３、第２ローラ５０４、第３ローラ５０５、潤滑剤保持部５０１の位置が設定されている。そして、潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａが潤滑剤保持部５０１に接触することで、潤滑剤供給部５０２は、潤滑剤保持部５０１から潤滑剤を補給されるとともに、補給された状態で第３ローラ５０５を通って下側部５０２ｂへと移動するようになっている。

潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂの直下には、定着ベルト２１の幅とほぼ同じ長さの押圧部材５０３が、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂとわずかに離間した位置に配置されている。この押圧部材５０３は、図示しない駆動装置により図２の矢印Ｙで示す上下方向に移動可能となされており、上方に移動したときは潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを押し上げて、図３のように下側部５０２ｂを定着ベルト２１の内面に接触させ、潤滑剤供給部５０２に保持されている潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給するようになっている。潤滑剤の供給後は、押圧部材５０３を下方に移動させることで、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを定着ベルト２１の内面から離間させるようになっている。

次に、図２及び図３に示した定着装置２の動作を説明する。

定着動作が繰り返されると、潤滑剤が不足して定着ベルト２１と定着パッド２２の摺動抵抗が増加する。そこで、潤滑剤の供給タイミングが到来すると、第１ローラ５０３を巻き出し方向に駆動しながら第２ローラ５０４を巻き取り方向に駆動することにより、潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａを右から左へと移動させ、折り返しローラ５０５を通って下側部５０２ｂへと移動させ下側部５０２ｂをさらに左から右へと移動させる。これによって、潤滑剤保持部５０１に接触し潤滑剤を補給された潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａが、下側部５０２ｂに移動する。潤滑剤保持部５０１は、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側に配置されているから、この空間Ｓ内に較べて温度が低い位置に配置されており、潤滑剤保持部５０１に保持されている潤滑剤の揮発減少を抑制できる。

次に、押圧部材５０２を上昇駆動して潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを下方から押圧して、図３に示すように定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａの内面に接触させ、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂの潤滑剤を定着ベルト２１の内面に付着供給する。潤滑剤の供給後は、押圧部材５０３を下降させて、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを定着ベルト２１の内面から離間させる。

その後、第１ローラ５０３及び第２ローラ５０４を逆方向に駆動して、潤滑剤供給部５０２を第１ローラ５０３に巻き取り、定着ベルト２１に潤滑剤を供給した潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを上側部５０２ａへと移動させることにより、潤滑剤保持部５０１から再度潤滑剤の補給を受けて、次の潤滑剤の供給タイミングまで待機する。そして、潤滑剤の供給タイミングが到来する毎に、上記と同じ処理を繰り返すことにより、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する。

なお、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、潤滑剤供給部５０２の上側部５０２ａを下側部５０２ｂに移動させるのではなく、潤滑剤の供給タイミングが到来する前に予め移動させておいて、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、押圧部材５０３を上昇駆動して潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを定着ベルト２１の内面に接触させ、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給しても良い。

また、潤滑剤供給部５０２の長さを長くしておき、１回の潤滑剤の供給毎に上側部５０２ａと下側部５０２ｂを交互に移動させるのではなく、第１ローラ５０３による巻き出し、第２ローラ５０４による巻き取り、つまり一方向への移動を潤滑剤供給タイミング毎に繰り返してもよい。この場合、第１ローラ５０３による巻き出し、第２ローラ５０４による巻き取りが限界に近づいたときは、各ローラ５０３、５０４を逆方向に駆動して、潤滑剤供給部５０２を第１ローラ５０３に巻き取ったのち、再度、上記と同じ一方向への移動処理を繰り返すことにより、潤滑剤を供給しても良い。

ここで、潤滑剤の供給タイミングは、限定はされないが、画像形成部３のカウンタ３１が所定の閾値に達したとき、つまりプリント枚数が閾値に達する毎に、潤滑剤の供給が行われるのが良い。あるいは、トルク検出部２４１で検出された加圧ローラ２３の駆動モータ２４のトルクが所定の閾値に達したタイミングで行われても良い。

また、潤滑剤の供給は、定着ベルト２１の走行中に行われても良い。これにより、定着ベルト２１の内面の全面または広い範囲に潤滑剤を供給することができる。この場合、潤滑剤供給部５０２は移動させることなく停止した状態に保持するのが良い。これは、定着ベルト２１の走行中に潤滑剤供給部５０２が定着ベルト２１の走行方向を横切る方向に移動しながら潤滑剤を定着ベルト２１に供給すると、定着ベルト２１に潤滑剤を過度に掻き取られながら潤滑剤供給部５０２が移動することになり定着ベルト２１の幅方向での潤滑剤供給が不均一になることから、これを防止して、定着ベルト２１の幅方向での潤滑剤供給を均一にするためである。

逆に言えば、定着ベルト２１の走行中に、潤滑剤供給部５０２が定着ベルト２１の走行方向を横切る方向に移動するときは、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂは、定着ベルト２１に接触して潤滑剤を供給するための第１の状態以外の第２の状態に保持されるのが良い。ここで、第２の状態とは、潤滑剤供給部５０２が定着ベルト２１から完全に離間している状態であることが望ましいが、潤滑剤の塗布に影響を及ぼさない範囲でわずかに接触している状態であっても良い。完全に離間させると、離間状態と接触状態とで潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂの上下の移動ストロークが大きくなり、ひいては押圧部材５０３の駆動距離が長くなり、その分効率が悪くなるからである。わずかに接触している状態かどうかは、例えば定着ベルト２１と潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂとの圧力が所定の閾値以下かどうかで判断しても良い。

また、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂが定着ベルト２１に接触して潤滑剤を供給している第１の状態において、第１の状態と第２の状態とを所定の条件で切り替えてもよい。例えば第１の状態で潤滑剤が定着ベルト２１の内面に供給されているときに、潤滑剤供給部５０２は定着ベルト２１の熱により加熱されて高温になり潤滑剤が揮発しやすくなる。それを軽減させるために定着ベルト２１に潤滑剤供給部５０２を継続的に接触させるのではなく、第２の状態に切り替えて接触時間を減らすことで、潤滑剤供給部５０２が高温になることを軽減できる。また、第１の状態での潤滑剤の供給時に、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを定着ベルト２１から定期的あるいは不定期に離間させ第２の状態に切り替えても良い。例えば、１０秒接触させた後１０秒離間させ、これを繰り返す場合である。

図４は、潤滑剤供給機構５の他の例を示すものである。この実施形態では、潤滑剤供給部が潤滑剤保持部を兼用している。

即ち、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側において、定着ベルト２１の幅方向の一方側（図４の左方側）には潤滑剤保持部５１０が、他方側（図４の右方側）には潤滑剤回収部５２０がそれぞれ備えられている。

潤滑剤保持部５１０は、第４ローラ５１１に巻き取られた状態の予め潤滑剤を含んだ潤滑剤供給部５１２からなり、従って潤滑剤供給部５１２が潤滑剤保持部５１０を兼用している。

潤滑剤回収部５２０は、第４ローラ５１１に巻き取られた潤滑剤供給部５１２の一端が連結された第５ローラ５２１からなり、第４ローラ５１１から、定着ベルト２１の幅方向つまり定着ベルト２１の走行方向と直交する方向に巻き出された潤滑剤供給部５１２を、図示しない駆動装置で駆動される第５ローラ５２１で巻き取るように構成されている。

第４ローラ５１１から第５ローラ５２１へ掛け渡された潤滑剤供給部５１２の直下には、定着ベルト２１の幅とほぼ同じ長さの押圧部材５３０が、潤滑剤供給部５１２とわずかに離間した位置に配置されている。この押圧部材５３０は、図示しない駆動装置により図４矢印Ｙで示す上下方向に移動可能となされており、上方に移動したときは図４のように潤滑剤供給部５１２を押し上げ、さらに上昇させて図５のように潤滑剤供給部５１２を定着ベルト２１の内面に接触させ、潤滑剤供給部５１２に保持されている潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給するようになっている。潤滑剤の供給後は、押圧部材５３０を下方に移動させることで、潤滑剤供給部５１２を定着ベルト２１の内面から離間させるようになっている。

次に、図４及び図５に示した定着装置の動作を説明する。

定着動作が繰り返されると、潤滑剤が不足して定着ベルト２１と定着パッド２２の摺動抵抗が増加する。そこで、カウンタ３１によりカウントされるプリント枚数が閾値に達したこと、あるいは加圧ローラ２３の駆動モータ２４のトルクが閾値に達したこと等により、潤滑剤の供給タイミングが到来すると、第４ローラ５１１を巻き出しながら第５ローラ５２１を巻き取ることにより、潤滑剤供給部５１２を図４矢印Ｘ３に示すように左から右へと移動させる。潤滑剤供給部５１２を兼ねる潤滑剤保持部５１０は、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側に配置されているから、空間Ｓ内に較べて温度が低い位置に配置されており、潤滑剤保持部５１０に保持されている潤滑剤の揮発減少を抑制できる。

次に、押圧部材５３０を上昇駆動して潤滑剤供給部５１２を図４に示すように下方から押圧して、図５に示すように定着ベルト２１の内面に接触させ、潤滑剤供給部５１２の潤滑剤を定着ベルト２１の内面に付着供給する。潤滑剤の供給後は、押圧部材５３を下降させて、潤滑剤供給部５１２を定着ベルト２１の内面から離間させる。

潤滑剤の供給タイミングが到来する毎に、上記と同じ処理を繰り返すことにより、潤滑剤供給部５１２を第５ローラ５２１で回収部５２０に巻き取りながら、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する。

なお、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、潤滑剤供給部５１２を移動させるのではなく、潤滑剤の供給タイミングが到来する前に予め移動させておいて、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、押圧部材５３０を上昇駆動して潤滑剤供給部５１２を定着ベルト２１の内面に接触させ、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給しても良い。

また、潤滑剤の供給は、定着ベルト２１の走行中に行われても良く、この場合、潤滑剤供給部５１２は移動させることなく停止した状態に保持するのが良いこと、定着ベルト２１の走行中に、潤滑剤供給部５１２が定着ベルト２１の走行方向を横切る方向に移動するときは、潤滑剤供給部５１２は、定着ベルト２１に接触して潤滑剤を供給するための第１の状態以外の第２の状態に保持されるのが良いこと、第２の状態とは、潤滑剤供給部５１２が定着ベルト２１から完全に離間している状態であることが望ましいが、潤滑剤の塗布に影響を及ぼさない範囲でわずかに接触している状態であっても良いこと、わずかに接触している状態かどうかは、例えば定着ベルト２１と潤滑剤供給部５１２との圧力が所定の閾値以下かどうかで判断しても良いこと、潤滑剤供給部５１２が定着ベルト２１に接触して潤滑剤を供給している第１の状態において、第１の状態と第２の状態とを所定の条件で切り替えてもよいこと、第１の状態での潤滑剤の供給時に、潤滑剤供給部５１２を定着ベルト２１から定期的あるいは不定期に離間させ第２の状態に切り替えても良いことは、図２及び図３に示した実施形態と同じである。

また、この実施形態では、潤滑剤供給部５１２を第４ローラ５１１から第５ローラ５２１へと一方通行で移動させるから、定着ベルト２１を走行させながら潤滑剤供給部５１２を定着ベル２１トの内面に接触させることにより、長期使用により定着ベルト２１の内面に発生した異物を、潤滑剤供給部５１２に接触させて回収部５２０に回収できるという効果もある。このような異物除去のための潤滑剤供給部５１２の定着ベルト２１の内面への接触を必要に応じたタイミングで実施しても良い。例えば、定着装置２１の寿命を考慮して予め設定されたタイミングで実施しても良い。また、定着ベルト２１の清掃が必要と判断されたタイミング、具体的には、潤滑剤供給動作終了後に実施されても良いし、加圧ローラ２３の駆動モータ２４の駆動トルクが大きいと判断されたタイミングで実施されても良い。異物除去のための動作時間は、少なくとも定着ベルト２１の一周走行分は確保されるのがよい。

図６及び図７は、この発明のさらに他の実施形態を示すものである。図２〜図５に示した実施形態では、潤滑剤供給部５０２、５１２が直接に定着ベルト２１の内面に接触して、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する構成であったが、図６及び図７に示す実施形態では、接触部材を介して潤滑剤供給部から定着ベルトへ供給する構成となっている。

即ち、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側において、定着ベルト２１の幅方向の一方側（図６の左方側）には潤滑剤保持部５４０が備えられている。この潤滑剤保持部５４０は、第６ローラ５４１に巻き取られた状態の予め潤滑剤を含んだ潤滑剤供給部５４２からなり、従って潤滑剤供給部５４２が潤滑剤保持部５４０を兼用している。

一方、上記空間Ｓの外側において、定着ベルト２１の幅方向の他方側（図６の右方側）には、第６ローラ５４１に巻き取られた潤滑剤供給部５４２の一端が連結された第７ローラ５５１が備えられ、第６ローラ５４１から、定着ベルト２１の幅方向つまり定着ベルト２１の走行方向と直交する方向に巻き出された潤滑剤供給部５４２を、図示しない駆動装置で駆動される第７ローラ５５１で巻き取るように構成されている。

第６ローラ５４１から第７ローラ５５１へ掛け渡された潤滑剤供給部５４２と、定着ベルト２１の間には、定着ベルト２１の幅とほぼ同じ長さの接触部材５６０が定着ベルト２１と接触した状態に配置されている。

また、第６ローラ５４１から第７ローラ５５１へ掛け渡された潤滑剤供給部５４２の直下には、定着ベルト２１の幅とほぼ同じ長さの押圧部材５７０が、潤滑剤保持部５４２のとわずかに離間した位置に配置されている。この押圧部材５７０は、図示しない駆動装置により図６に矢印Ｙで示す上下方向に移動可能となされており、上方に移動したときは図６のように潤滑剤供給部５４２を押し上げ、さらに上昇させて図７のように潤滑剤供給部５４２が接触部材５６０に接触するまで押し上げ、潤滑剤供給部５４２に保持されている潤滑剤を接触部材５６０を介して定着ベルト２１の内面に供給するようになっている。潤滑剤の供給後は、押圧部材５７０を下方に移動させることで、潤滑剤供給部５４２を接触部材５６０から離間させるようになっている。

接触部材５６０は、潤滑剤供給部５４２に保持されている潤滑剤を染み込ませて受領して定着ベルト２１へと供給できる、例えばフェルト状の材質から構成されている。

次に、図６及び図７に示した定着装置２の動作を説明する。

定着動作が繰り返されると、潤滑剤が不足して定着ベルト２１と定着パッド２２の摺動抵抗が増加する。そこで、カウンタ３１によりカウントされるプリント枚数が閾値に達したこと、あるいは加圧ローラ２３の駆動モータ２４のトルクが閾値に達したこと等により、潤滑剤の供給タイミングが到来すると、第６ローラ５４１を巻き出しながら第７ローラ５５１を巻き取ることにより、潤滑剤供給部５４２を図６の矢印Ｘ４に示すように左から右へと移動させる。潤滑剤供給部５４２を兼ねる潤滑剤保持部５４０は、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側に配置されているから、空間Ｓ内に較べて温度が低い位置に配置されており、潤滑剤保持部５４０に保持されている潤滑剤の揮発減少を抑制できる。

次に、押圧部材５７０を上昇駆動して潤滑剤供給部５４２を図６に示すように下方から押圧し、さらに図７に示すように、潤滑剤供給部５４２が接触部材５６０に接触するまで押し上げ、潤滑剤供給部５４２に保持されている潤滑剤を接触部材５６０に染み込ませて定着ベルト２１の内面に供給する。潤滑剤の供給後は、押圧部材５７０を下降させ、潤滑剤供給部５４２を接触部材５６０から離間させる。

潤滑剤の供給タイミングが到来する毎に、上記と同じ処理を繰り返すことにより、潤滑剤供給部５４２を第７ローラ５５１で巻き取りながら、接触部材５６０を介して潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する。

なお、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、潤滑剤供給部５４２を移動させるのではなく、潤滑剤の供給タイミングが到来する前に予め移動させておいて、潤滑剤の供給タイミングに達したときに、押圧部材５７０を上昇駆動して潤滑剤供給部５４２を接触部材５６０に接触させ、潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給しても良い。

また、潤滑剤の供給は、定着ベルト２１の走行中に行われても良く、この場合、潤滑剤供給部５４２は移動させることなく停止した状態に保持するのが良い。また、定着ベルト２１の走行中に、潤滑剤供給部５４２が定着ベルト２１の走行方向を横切る方向に移動するときは、潤滑剤供給部５４２は、接触部材５６０に接触して潤滑剤を供給するための第１の状態以外の第２の状態に保持されるのが良い。第２の状態とは、潤滑剤供給部５４２が接触部材５６０から完全に離間している状態であることが望ましいが、潤滑剤の塗布に影響を及ぼさない範囲でわずかに接触している状態であっても良い。わずかに接触している状態かどうかは、例えば接触部材５６０と潤滑剤供給部５４２との圧力が所定の閾値以下かどうかで判断しても良い。

このようにこの実施形態では、定着ベルト２１の内面に接触する接触部材５６０を介して潤滑剤を定着ベルト２１に供給するから、潤滑剤供給部５４２を直接に定着ベルト２１の内面に接触させて潤滑剤を供給する場合よりも、接触部材５６０の定着ベルト２１への接触安定性が高く、このため潤滑剤の安定した均一な供給が可能となる。

なお、図２及び図３の潤滑剤供給部５０２を蛇行させる形式の定着装置２において、定着ベルト２１の上側ベルト部２１ａの内面に接触する接触部材５６０を配置し、潤滑剤供給時に、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂが接触部材５６０に接触するまで押圧部材５７０により潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂを押し上げて、潤滑剤供給部５０２の下側部５０２ｂに保持された潤滑剤を接触部材５６０に染み込ませて定着ベルト２１の内面に供給する構成であっても良い。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、潤滑剤供給部５０２、５１２、５４２が、潤滑剤を含浸状態に保持可能なスポンジ状の内部組織を有する材料によって構成されている場合を示したが、定着ベルト２１の内面と定着ベルト２１の幅方向の両端縁２１ｃとで囲まれた空間Ｓの外側に配置された潤滑剤保持部から、パイプで潤滑剤を定着ベルト内面まで移送したり、スプレーによる吹き付けで潤滑剤を定着ベルト２１の内面に供給する形式であっても良い。

１ 画像形成装置
２ 定着装置
３ 画像形成部
４ 搬送路
５ 潤滑剤供給機構
２１ 定着ベルト
２２ 定着パッド
２３ 加圧ローラ
２４ 駆動モータ
２５ 加熱ローラ
３１ カウンタ
２４１ トルク検出部
５０１、５１０、５４０ 潤滑剤保持部
５０２、５１２、５４２ 潤滑剤供給部
５０３、５３０、５７０ 押圧部材
５６０ 接触部材
Ｎ 定着ニップ

Claims (16)

1. 回転する定着ベルトと、
   前記定着ベルトの外側から圧接して定着ニップを形成する加圧ローラと、
   定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対向して配置され、前記定着ベルトの内面を押圧する定着パッドと、
   前記定着ベルトの内面と定着ベルトの幅方向の両端縁で囲まれた空間の外側に配置された潤滑剤保持部と、
   前記潤滑剤保持部に保持された潤滑剤を前記定着ベルトの内面に供給する潤滑剤供給部と、
   を備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記潤滑剤供給部は前記潤滑剤保持部を兼用している請求項１に記載の定着装置。
3. 前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動可能である請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記潤滑剤供給部は潤滑剤を前記定着ベルトの内面に直接に供給可能である請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記潤滑剤供給部と前記定着ベルトの内面の両方に接触する接触部材を備え、
   前記潤滑剤供給部は前記接触部材を介して潤滑滑剤を前記定着ベルトの内面に供給する請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトに接触して潤滑剤を供給するための第１の状態と、前記第１の状態以外の第２の状態を保持可能であり、
   前記定着ベルトの走行中に、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記潤滑剤供給部は前記第２の状態に保持される請求項４が引用する請求項３に記載の定着装置。
7. 前記潤滑剤供給部は、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するとき以外において、前記第１の状態と第２の状態とが所定の条件で切り替えられる請求項６に記載の定着装置。
8. 前記第２の状態は、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトから完全に離間している状態である請求項６または７に記載の定着装置。
9. 前記潤滑剤供給部が前記第１の状態を保持して、前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記定着ベルトは停止中である請求項６〜８のいずれかに記載の定着装置。
10. 前記潤滑剤供給部は、前記接触部材に接触して潤滑剤を供給するための第１の状態と、前記第１の状態以外の第２の状態を保持可能であり、
    前記定着ベルトの移動中に、前記潤滑剤供給部が前記定着ベルトの走行方向を横切る方向に移動するときは、前記潤滑剤供給部は前記第２の状態に保持される請求項５が引用する請求項３に記載の定着装置。
11. 前記第２の状態は、前記潤滑剤供給部が前記接触部材から完全に離間している状態である請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記定着ベルトの内面の異物を除去するために、前記潤滑剤供給部を移動先で回収する回収部を備えている請求項４が引用する請求項３、または請求項６〜９のいずれかに記載の定着装置。
13. 前記潤滑剤供給部は、少なくとも保油可能な構造を有する材料によって構成されている請求項１〜１２のいずれかに記載の定着装置。
14. 前記潤滑剤供給部による潤滑剤の定着ベルト内面への供給タイミングは、プリント枚数が所定の閾値に到達したときである請求項１〜１３のいずれかに記載の定着装置。
15. 前記潤滑剤供給部による潤滑剤の定着ベルト内面への供給タイミングは、定着ベルトを駆動する駆動装置のトルクが所定の閾値に到達したときである請求項１〜１３のいずれかに記載の定着装置。
16. 画像形成手段と、
    該画像形成手段により形成され用紙に転写された画像を定着する請求項１〜１５のいずれかに記載の定着装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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