JP5371592B2 - ベルト搬送装置及び画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のベルト懸架部材に懸架されて回転する無端ベルトを有するベルト搬送装置及び画像加熱装置に関する。特に、ベルト内面に接触して潤滑剤の塗布を行う潤滑剤塗布部材を有するベルト搬送装置及び画像加熱装置に関する。ベルト搬送装置としては、画像加熱部材として無端ベルトを用いた画像加熱装置、中間転写体として無端ベルトを用いた中間転写装置、像担持体として無端ベルトを用いた画像形成装置、無端ベルトを用いた作像装置や表示装置が挙げられる。また、表示ボードとして無端ベルトを用いた電子黒板、原稿搬送部材として無端ベルトを用いた原稿スキャナなどが挙げられる。また、無端ベルトを用いた画像加熱装置としては、例えば、記録材に担持させた未定着画像を固着画像として定着或いは仮定着するベルト定着装置を挙げられる。また、記録材に定着された画像を再度加熱加圧することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置などが挙げられる。このような画像加熱装置は、電子写真方式などのプリンタ・複写機等の画像形成装置において用いられる。また、インクジェットプリンタにおけるインク画像加熱装置なども挙げることができる。

便宜上、電子写真方式を用いた画像形成装置に使用される、記録紙上に転写方式或いは直接方式で形成された未定着トナー画像を定着させるためのベルト定着装置を例にして説明する。ベルト定着装置は、複数のベルト懸架部材間に懸架されて回転する定着部材としての無端ベルト（以下、ベルトと記す）を有する。複数のベルト懸架部材の中に非回転体である懸架部材がある場合には、その非回転体である懸架部材とベルトの内面との間の摩擦抵抗を軽減してベルトの回転負荷を低減することが望ましい。特許文献１には、ベルトの内周面に接触して潤滑剤（以下、オイルと記す）を塗布するための潤滑剤塗布部材（以下、オイル塗布部材と記す）をベルト内周面に当接するように設けたものが提案されている。また、オイル塗布部材からのオイル塗出量は必要最低量を最大限長時間維持することが望ましい。そのための先行技術として、特許文献２や３においては、オイル塗布部材として、表層に多孔質シートを使用したローラが採用されている。

特開平１１−０４５０１８号公報 特開２００２−１０２７６３号公報 特開２００７−７９０６７号公報

上記の先行技術は、オイル塗布部材をベルト内面に常に接触させている。従って、ベルトが回転されている状態にあるときは定着装置の定着動作中は勿論、定着動作準備中においてもベルト内面に対してオイル塗布部材からオイルが供給されている。オイル塗布部材からベルト内面に供給されるべきオイルは、必要最低限量かつ長時間維持することが求められる。特に、定着動作中以外はベルトとニップを形成する対向部材とが離間する定着装置構成においては、定着動作準備中において回転するベルトの内面に対するオイルの供給は過剰供給を招き、オイル供給を長時間維持することが困難となる。そのため、オイル供給の持続時間が定着装置の耐久性に影響を及ぼす。そこで、オイル塗布部材をベルトに対して接離可能な構成が、従来、設けられたが、接離機構が大掛かりであった。

本発明の目的は、上記の課題を解決したベルト搬送装置及び画像加熱装置を提供することにある。即ち、潤滑剤塗布部材に含浸されている限られた量の潤滑剤を効率よく利用しながらベルト内面の潤滑状態を常に安定させるように潤滑剤供給を行い、特に、安価で簡易な構成によって、装置の準備動作中の潤滑剤供給を少なくすることのできる装置を提供する。

上記の目的を達成するための本発明に係るベルト搬送装置の代表的な構成は、無端ベルトと、前記無端ベルトを懸架する複数のベルト懸架部材と、前記無端ベルトに接触してニップを形成する対向部材と、前記無端ベルトの内部に配置され前記無端ベルトを前記対向部材に押圧して前記ニップを形成するための押圧部材と、前記無端ベルトの内面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材と、前記無端ベルトを前記対向部材に対して接離させる接離手段とを備えるベルト搬送装置において、前記潤滑剤塗布部材は回動可能な支持アームに支持され、前記接離手段による前記無端ベルトの接離動作によって、前記支持アームの回動中心と前記支持アームの重心とを結ぶ直線と重力方向の成す角度を変化させることで、前記潤滑剤塗布部材の前記無端ベルトの接触圧が前記無端ベルトが前記対向部材に接触している時よりも、離間している時の方が低くなるように前記支持アームは回動されることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、無端ベルトと、前記無端ベルトを懸架する複数のベルト懸架部材と、前記無端ベルトに接触してニップを形成する対向部材と、前記無端ベルトの内部に配置され前記無端ベルトを前記対向部材に押圧して前記ニップを形成するための押圧部材と、前記無端ベルトの内面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材と、前記無端ベルトを前記対向部材に対して接離させる接離手段とを備え、前記ニップにて、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱装置において、前記潤滑剤塗布部材は回動可能な支持アームに支持され、前記接離手段による前記無端ベルトの接離動作によって、前記支持アームの回動中心と前記支持アームの重心とを結ぶ直線と重力方向の成す角度を変化させることで、前記潤滑剤塗布部材の前記無端ベルトの接触圧が前記無端ベルトが前記対向部材に接触している時よりも、離間している時の方が低くなるように前記支持アームは回動されることを特徴とする。

安価で簡易な構成によって、ベルト内部の潤滑剤を塗布する量を、装置の動作中に比べ、準備動作中は少なくする。これにより、潤滑剤塗布部材の内部に含浸されている限られた量の潤滑剤を効率よく利用しながらベルト内部の潤滑状態を常に安定させるように潤滑剤供給を行うことのできる。

（ａ）は実施例の定着装置の要部の断面模式図、（ｂ）は左側面図である。 （ａ）は実施例の定着装置の要部の断面模式図、（ｂ）は離間状態時の定着装置の断面模式図である。 （ａ）と（ｂ）は、それぞれ、定着装置の加圧状態時と離間状態時とにおけるオイル塗布ロールを含むオイル塗布支持アームの加圧ベルトに対する動作状態を示した模式図である。 （ａ）は定着装置の加圧・離間の移動動作制御のフローチャート、（ｂ）は制御系統のブロック図である。 （ａ）は本発明に従うベルト搬送装置としての画像処理装置を定着装置として搭載した画像形成装置の一例の概略構成を示す断面模式図、（ｂ）は画像形成装置の動作工程図である。

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。

（１）画像形成部：図５の（ａ）は、本発明に従うベルト搬送装置としての画像加熱装置を定着装置１１４として搭載した画像形成装置１００の一例の概略構成を示す断面模式図である。この画像形成装置１００は転写式電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタである。この画像形成装置１００は、ホスト装置３００からコントローラ部（制御手段：ＣＰＵ）２００に入力する画像情報（電気的画像信号）に基づいてシート状の記録材（記録媒体：以下、シートと記す）Ｓに画像形成を行う。ホスト装置３００はパーソナルコンピュータ・イメージリーダー等である。コントローラ部２００はホスト装置３００や画像形成装置１００の操作パネル（不図示）との間で各種の電気的な情報の授受をする。また、コントローラ部２００は画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。画像形成装置１００は、像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１０２を有する。ドラム１０２は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動され、ドラム面が帯電手段としての帯電器１０３によって所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対して露光手段としてのレーザースキャナ（露光装置）１０４により画像情報に応じて変調されたレーザー光（画像光）１０５による走査露光がなされる。これにより、ドラム１０２の面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像手段としての現像器１０６によってトナー画像として現像される。そのトナー画像が、ドラム１０２と転写手段としての転写ローラ１０７との当接部である転写部において、該転写部に導入されたシートＳに対して順次に転写される。転写ローラ１０７にはトナーの帯電極性とは反対極性の転写バイアスが印加されて、ドラム１０２上のトナー画像が記録材Ｓ上に静電転写される。シートＳは装置内下部の給送カセット１０９内に積載収納されている。所定の給紙タイミングで給送ローラ１１０が駆動されると、カセット１０９内のシートＳが１枚分離給紙されて、搬送路１１０ａを通ってレジストローラ対１１１に至る。レジストローラ対１１１はシートＳの先端部を受け止めてシートの斜行修正をする。また、ドラム１０２上のトナー画像の先端部が転写部に到達したときにシートの先端部も転写部に丁度到達するタイミングとなるように、ドラム１０２上のトナー画像と同期をとって、シートＳを転写部に搬送する。転写部を通ったシートＳはドラム２の面から分離されて、定着装置１１４へと搬送される。この定着装置１１４によりシートＳ上の未定着トナー画像が加熱加圧により固着画像としてシート面に定着される。そして、そのシートが搬送路１１０ｂを通って排出ローラ対１１２によって装置上部の排出トレイ１１３へと排出されて積載される。また、シート分離後のドラム１０２の面はクリーニング手段としてのクリーニング装置１０８によって転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。

図５の（ｂ）に上記の画像形成装置１００の動作工程図を示した。１）前多回転工程：画像形成装置１００の始動（起動）動作期間（ウォーミング期間）である。画像形成装置のメイン電源スイッチのＯＮにより、画像形成装置のメインモータ（不図示）を起動させて、所要のプロセス機器の立ち上げ準備動作を実行する。２）スタンバイ：所定の始動動作期間終了後、メインモータの駆動が停止し、プリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。３）前回転工程：プリントジョブ開始信号の入力に基づいて、メインモータを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。より実際的は、ａ．画像形成装置がプリントジョブ開始信号を受信、ｂ．フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、ｃ．前回転工程開始、という順序になる。なお、前記１）の前多回転工程中にプリントジョブ開始信号が入力している場合は、前多回転工程の終了後、前記２）のスタンバイ無しに、引き続き前回転工程に移行する。４）プリントジョブ実行（画像形成工程）：所定の前回転工程が終了すると、引き続いて前記の画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みのシートＳが出力される。連続プリントジョブの場合は前記の画像形成プロセスが繰返されて所定枚数分の画像形成済みのシートＳが順次に出力される。５）紙間工程：連続プリントジョブの場合において、一のシートＳの後端と次のシートＳの先端との間隔工程であり、転写部や定着装置１１４においては非通紙状態期間である。６）後回転工程：１枚だけのプリントジョブの場合その画像形成済みのシートＳが出力された後（プリントジョブの終了）もメインモータを引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。あるいは、連続プリントジョブの場合その連続プリントジョブの最後の画像形成済みのシートＳが出力された後（プリントジョブの終了）もメインモータを引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。７）スタンバイ：所定の後回転工程終了後、メインモータの駆動が停止し、次のプリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。

（２）定着装置：図１の（ａ）は本実施例に係わる定着装置１１４の要部の断面模式図、（ｂ）は定着装置１１４の左側面図である。ここで、定着装置１１４又はこれを構成している部材について長手又は長手方向とはシート搬送路面内において、シート搬送方向に直交する方向に並行な方向である。定着装置１１４について正面とはシート導入側の面である。上下とは重力方向において上下である。左右とは装置を正面から見て左又は右である。ベルトの幅とはシート搬送方向に直交する方向のベルト寸法（＝ベルト長手方向の寸法）である。またシートの幅とはシート面においてシート搬送方向に直交する方向のシート寸法である。また上流又は下流とはシートの搬送方向に関して上流又は下流である。

この定着装置１１４は、装置フレーム１６０の左右の側板間に、上下に、加熱ユニットとしての上側ベルトアセンブリＡと、加圧ユニットとしての下側ベルトアセンブリＢが配設されている。また、下側ベルトアセンブリＢを上側ベルトアセンブリＡに対して接離させる接離手段を有する。上側ベルトアセンブリＡは、無端ベルト（エンドレスベルト）である加熱ベルト１４０と、このベルト１４０を懸架する複数のベルト懸架部材としての、駆動ロール１４１、テンションロール１４２、パッドステー１４４を有する。ベルト１４０は駆動ロール１４１、テンションロール１４２、パッドステー１４４の３つの部材間に循環回転可能にかつ所定の張力（例えば１２０Ｎ）で掛け渡されている。また、上側ベルトアセンブリＡは、加熱ベルト１４０の加熱源である誘導加熱コイルユニット１４３を有する。加熱ベルト１４０としては、ユニット１４３により誘導加熱させられるとともに耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えない。例えば、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのニッケル金属層に、例えば厚さ３００μｍのシリコンゴムをコーティングし、表層にＰＦＡチューブを被覆したものが用いられる。駆動ロール１４１は、例えば、中実ステンレスによって外径がφ１８に形成された芯金表層に耐熱シリコンゴム弾性層を一体成型により形成したロールである。駆動ロール１４１はロール軸１４１ａの左右両端部が装置フレーム１６０の左右の側板間に軸受（不図示）を介して回転可能に支持されて定置配設されている。テンションロール１４２は、例えば、ステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ロールである。テンションロール１４２はロール軸１４２ａの左右両端部が装置フレーム１６０の左右の側板間に軸受１４５を介して回転可能に支持されている。軸受１４５はテンションバネ１４６によってベルト張り方向に移動付勢されている。これによりベルト１４０に所定のテンションが付与されている。パッドステー１４４は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ材）で形成された部材であり、装置フレーム１６０の左右の側板間に非回転に支持されて配置されている。駆動ロール１４１は装置フレーム１６０内においてシート出口側に位置している。テンションロール１４２は装置フレーム１６０内においてシート入口側に位置している。パッドステー１４４は、加熱ベルト１４０の内部において駆動ロール１４１とテンションロール１４２との間の駆動ロール１４１寄りにパッド受け面を下向きにして配置されている。ユニット１４３は、ベルト１４０の外側において、ベルト１４０の上面部分とテンションロール１４２部分とにかけてベルト１４０に非接触に所定の間隔を存して対向して、装置フレーム１６０の左右の側板間に支持されて定置配設されている。駆動ローラ１４１にはロール軸１４１ａに同軸一体にドライブギア１４７が設けられている。このギア１４７に対して駆動源Ｍ（図４の（ｂ））から駆動伝達手段（不図示）を介して駆動が入力されて、駆動ローラ１４１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この駆動ローラ１４１の回転によってベルト１４０が矢印の時計方向に駆動ローラ１４１の速度に対応した速度で循環搬送される。テンションロール１４２はベルト１４０の循環搬送に従動して回転する。

下側ベルトアセンブリＢは、上側ベルトアセンブリＡの下側において、装置フレーム１６０の左右の側板間に回転中心軸１３０を中心に上下方向に揺動可能に支持されて配設されている。軸１３０は装置フレーム１６０のシート出口側に位置している。下側ベルトアセンブリＢは、加圧アーム１２７と、無端ベルトである加圧ベルト１２０と、このベルト１２０を懸架する複数のベルト懸架部材としての、加圧ロール１２１、テンションロール１２２、加圧パッド（押圧部材）１２３を有する。また、ベルト１２０の内面に対する潤滑剤塗布部材としてのオイル塗布ロール１２６を有する。加圧アーム１２７は前記軸１３０を中心に上下方向に揺動可能に支持された部材である。加圧ロール１２１、テンションロール１２２、加圧パッド１２３は上記の加圧アーム１２７に保持されている。ベルト１２０は、加圧ロール１２１、テンションロール１２２、加圧パッド１２３の３つの部材間に循環回転可能にかつ所定の張力（例えば１００Ｎ）で掛け渡されている。加圧ベルト１２０としては耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えない。例えば、厚さ５０μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのニッケル金属層に例えば厚さ３００μｍのシリコンゴムをコーティングし、表層にＰＦＡチューブを被覆したものが用いられる。加圧ロール１２１は、例えば、ステンレスによって外径がφ２０に形成されたロールである。加圧ロール１２１はロール軸１２１ａの左右両端部が加圧アーム１２７の左右の側板間に軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。テンションロール１２２は、例えば、ステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ロールである。テンションロール１２２はロール軸１２２ａの左右両端部が加圧アーム１２７の左右の側板間に軸受１２４を介して回転可能に支持されている。軸受１２１はテンションバネ１２５によってベルト張り方向に移動付勢されている。これによりベルト１２０に所定のテンションが付与されている。加圧パッド１２３は、例えばシリコンゴムで形成された部材であり、加圧アーム１２７の左右の側板間に非回転に支持されて配置されている。加圧ロール１２１は装置フレーム１６０内においてシート出口側に位置している。テンションロール１２２は装置フレーム１６０内においてシート入口側に位置している。加圧パッド１２３は、加圧ベルト１２０の内部において加圧ロール１２１とテンションロール１２２との間の加圧ロール１２１寄りにパッド面を上向きにして配置されている。オイル塗布ロール（潤潤剤塗布部材）１２６は、ベルト１２０の内側で、加圧パッド１２３とテンションロール１２２の間に位置している。このオイル塗布ロール１２６は回動可能な支持アーム１３３により回転可能に支持されている。支持アーム１３３はテンションロール１２２の回転中心であるロール軸１２２ａと同軸に回動可能に支持されている。図３は支持アーム１３３部分の拡大図である。支持アーム１３３のバネ掛け部１３３ａと加圧アーム１２７のバネ掛け部１２７ａとの間に引っ張り加圧バネ１３２が配設されている。支持アーム１３３はこのバネ１３２の引っ張り力によりテンションロール１２２の回転中心軸１２２ａを中心にして図３の（ａ）の矢印の時計方向に回動付勢される。そして、後述する（ａ）の加圧状態時においては、オイル塗布ロール１２６がベルト１２０の内面に加圧接触している。オイル塗布ロール１２６の内部には、ベルト内面を潤滑するための潤滑剤としての１０００ＣＳ程度の粘度を有する耐熱シリコンオイルを含浸した耐熱アラミドフェルトを有する。そして、その耐熱アラミドフェルトの表層には多孔質ＰＴＦＥ層よりなるシート状のオイル塗布制御膜を有する。このオイル塗布ロール１２６がベルト１２０の内面に接触して、回転する加圧ベルト１２０の移動に従動して回転しながら加圧ベルト内面にシリコンオイルを供給する。

下側ベルトアセンブリＢを上側ベルトアセンブリＡに対して接離させる接離手段について説明する。加圧アーム１２７には、回転中心軸１３０側とは反対側に、下側ベルトアセンブリＢを上側ベルトアセンブリＡに対して弾性的に圧接するための加圧バネユニット１２８が配設されている。加圧バネユニット１２８の加圧アーム１２７の対向側が加圧回動板１２９に接しており、回動中心軸１３０によって連結されている。加圧回動板１２９も軸１３０を中心に上下揺動可能に支持されている。加圧バネユニット１２８が加圧アーム１２７と加圧回動板１２９の間に挟まっていて、同じ回転中心１３０で回転する。加圧回動板１２９の下面には偏心加圧カム１３１が当接している。偏心加圧カム１３１は加圧アーム１２７即ち下側ベルトアセンブリＢを軸１３０を中心に上下揺動させて上側ベルトアセンブリＡに対して加圧状態と離間状態との転換する部材である。加圧カム１３１は、軸部１３１ａが装置フレーム１６０に回転可能に軸受支持されており、軸部１３１ａがコントローラ部２００で制御される加圧モーター１５０（図４の（ｂ））で回転されることで回転する。また、定着装置には加圧位置検出センサー１４９（図４の（ｂ））が配設されていて、加圧カム１３１の位置検出を行い、下側ベルトアセンブリＢの上側ベルトアセンブリＡに対する圧接・離間の位置を正確に位置決めできる構成としてある。加圧カム１３１は最大隆起部とそれとは１８０°反対側の最小隆起部を有する。図２の（ｂ）は最小隆起部が上向きで最大隆起部が下向きとなっている加圧カム回転角状態時を示している。この状態時においては、下側ベルトアセンブリＢは自重により軸１３０を中心に下方回動して加圧カム１３１の最小隆起部で支持されている最大下げ位置に位置している。下側ベルトアセンブリＢはこの下げ位置においては上側ベルトアセンブリＡから離間して上側ベルトアセンブリＡとのニップの形成が解除される。この装置状態を解除状態と称す。この解除状態において、コントローラ部２００が加圧モーター１５０をオンして加圧カム１３１の回転がなされると、下側ベルトアセンブリＢが加圧カム１３１により押し上げられて軸１３０を中心に上方回動していく。そして、加圧カム１３１が１８０°回転する途中において、加圧バネユニット１２８の上端部１２８ａが上側ベルトアセンブリＡ側の不動の受部１４５に突き当って受け止められる。そして、下側ベルトアセンブリＢは、引き続く加圧カム１３１の回転に伴い、加圧バネユニット１２８の加圧バネ１２８ｂを押し縮めながら上方回動して、加圧ロール１２１が駆動ロール１４１に対して加圧ベルト１２０と加熱ベルト１４０を挟んで押し当たる。また、加圧パッド１２３がパッドステー１４４に対して加圧ベルト１２０と加熱ベルト１４０を挟んで押し当たる。コントローラ部２００は加圧カム１３１の回転が１８０°回転して最大隆起部が上向きになった回転角に達したことが加圧位置検出センサー１４９により検出された時点で加圧モーター１５０をオフする。この状態時においては、加圧バネ１２８ｂの圧縮反力により、下側ベルトアセンブリＢの加圧ロール１２０が上側ベルトアセンブリＡの駆動ローラ１４１に対して加圧ベルト１２１と加熱ベルト１４１を挟んで所定圧で押し当ってニップを形成する。駆動ローラ１４１は加圧ベルト１２１の圧接により弾性層が所定量弾性的に歪ませられる。また、下側ベルトアセンブリＢの加圧パッド１２３が上側ベルトアセンブリＡのパッドステー１４４に対して加圧ベルト１２１と加熱ベルト１４１を挟んで所定圧（例えば４００Ｎ）押し当って加圧ローラ１２１とともにニップを形成する。即ち、加熱ベルト１４０と加圧ベルト１２０とが圧接してシート搬送方向に関して幅広のニップ（定着ニップ部）Ｎが形成される。この装置状態を加圧状態と称す。図１、図２の（ａ）はこの加圧状態時を示している。ここで、加熱ベルト１４０が加圧ベルト１２０と当接してニップを形成するための対向部材である。また、加圧パッド１２３が加圧ベルト１２０の内部に配置され加圧ベルト１２０を加熱ベルト１４０に押圧してニップを形成するための押圧部材である。加圧バネユニット１２８は加圧回動板１２９に対して固定である。加圧アーム１２７は加圧バネユニット１２８によって上方に加圧、脱状態においては加圧バネユニット１２８の上端部１２８ａに突き当たる位置となる。加圧回動板１２９の回転で加圧バネユニット１２８・加圧アーム１２７も回転し、加圧バネユニット１２８は上側アセンブリに加圧された位置となる。加圧バネユニット１２８は加圧回動板１２９の位置に追従し、バネが縮む。

そして、上記の加圧状態において、加圧カム１３１が１８０°回転されることで、装置状態は再び前記の解除状態に転換される。即ち、加圧カム１３１が１８０°回転制御されることで、装置状態が解除状態と加圧状態とに交互に転換される。本実施例においては、加圧状態と解除状態では、下側ベルトアセンブリＢは上側ベルトアセンブリＡに対して軸１３０を中心に１０°（揺動角α）回転する。加圧状態と解除状態の両状態において下側ベルトアセンブリＢの加圧ベルト１２０等は一体となって回転する。そのため、加圧ベルト１２０、加圧ロール１２１、テンションロール１２２、加圧パッド１２３、オイル塗布ロール１２６の相対位置は両状態において加圧パッド１２３のゴムの弾性変形分以外は変化しない構成である。加圧状態において、上側ベルトアセンブリＡの駆動ローラギア１４７に対して駆動源Ｍ（図４の（ｂ））から駆動伝達手段（不図示）を介して駆動が入力されて、駆動ローラ１４１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この駆動ローラ１４１の回転によって加熱ベルト１４０が矢印の時計方向に駆動ローラ１４１の速度に対応した速度で循環搬送される。テンションロール１４２はベルト１４０の循環搬送に従動して回転する。また、駆動ローラ１４１の回転力が駆動ギア列Ｇ１〜Ｇ６（図２の（ａ））を介して下側ベルトアセンブリＢの加圧ロール１２１に伝達されて加圧ロール１２１が矢印の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ１２１の回転によって加圧ベルト１２０が矢印の反時計方向に循環搬送される。テンションロール１２２は加圧ベルト１２０の循環搬送に従動して回転する。但し、加圧ベルト１２０が加熱ベルト１４０と十分なニップ圧を持って加圧された場合、加圧ベルト１２０は加熱ベルト１４０に従動し、加圧ベルト１２０内面と加圧ロール１２１が滑る構成としている。本実施例において、加圧ベルト１２０及び加熱ベルト１４０は、シートＳを搬送する速度２１０ｍｍ／ｓの周速で回転する。また、誘導加熱コイルユニット１４３に対して電源部１７０（図４の（ｂ））から高周波電流が供給される。これにより、加熱ベルト１４０が誘導加熱される。コントローラ部２００は加熱ベルト１４０の温度を検知する温度センサーＴＨ（図４の（ｂ））から入力する温度情報が所定の定着温度に対応した温度情報に維持されるように電源部１７０からコイルユニット１４３に供給する電力を制御する。本実施例においては、加熱ベルト１４０は定着温度１８０℃に温調される。加圧ベルト１２０の温度は約１００℃になる。この状態において画像形成部からトナー画像が形成された記録材Ｓが定着装置１１４に導入される。そしてその記録材Ｓが加熱ベルト１４０と加圧ベルト１２０のニップに進入して挟持搬送（挿通）されることで、記録材Ｓ上の未定着トナー画像が固着画像として加熱加圧定着（画像処理）される。本実施例においては、画像形成装置の準備動作中や待機中の状況において、定着装置は解除状態に制御される。そして、この解除状態おいても、加熱ベルト１４０と加圧ベルト１２０の回転と、加熱ベルト１４０の加熱をする構成としている。即ち、解除状態においても、駆動ローラギア１４７に対して駆動が入力されて加熱ベルト１４０が回転する。また、その駆動ロール１４０の回転力が駆動ギア列Ｇ１〜Ｇ６を介して加圧ロール１２０に伝達されて加圧ベルト１２０が回転する。また、誘導加熱コイルユニット１４３に電力が供給されて加熱ベルト１４０の加熱がなされる。これは、加熱ベルト１４０の温度を温調温度に保ち且つ両ベルト１４０・１２０の周方向温度を均一に保つためである。

図４の（ａ）と（ｂ）は本実施例における定着装置１１４の加圧・離間の移動動作制御のフローチャートと制御系統のブロック図である。画像形成装置の電源がＯＮされると（Ｓ１）、画像形装置の立ち上げ準備動作である前多回転工程に入る。定着装置１１４は、解除状態（定着離間位置）において、ベルト１４０・１２０の回転駆動と加熱ベルト１４０の温度立上げがなされる（Ｓ２〜Ｓ５）。前多回転工程が終了したら、画像形成装置はプリントジョブ開始信号が入力するまで待機状態に保持される（Ｓ６・Ｓ７）。この待機状態においても、定着装置１１４は、解除状態で、ベルト１４０・１２０の回転駆動と加熱ベルト１４０の加熱がなされる。プリントジョブ開始信号が入力すると画像形成装置は前回転工程に入る。定着装置１１４は画像形成装置がプリントジョブを受け付けたことをトリガーに加圧状態（定着圧接位置）に転換される（Ｓ８）。そして、プリントジョブが実行される。定着装置１１４はプリントジョブが終了するまで、加圧状態が維持され、記録材Ｓの定着処理（画像処理）を実行する（Ｓ９・Ｓ１０）。即ち、ニップに未定着トナー画像を担持した記録材Ｓが挿通されて記録材Ｓの定着処理がなされる。プリントジョブが終了したら、画像形成装置は後回転工程に入る。定着装置１１４はプリントジョブが終了、すなわち１プリントジョブの最終シートが画像形成装置から排出した後、解除状態に転換される（Ｓ１１）。この後回転工程においても、定着装置１１４は、解除状態で、ベルト１４０・１２０の回転駆動と加熱ベルト１４０の加熱がなされる。後回転工程が終了したら、画像形成装置は待機状態に入る（Ｓ１２）。この待機状態においても、定着装置１１４は、解除状態で、ベルト１４０・１２０の回転駆動と加熱ベルト１４０の加熱がなされる。加熱ベルト１４０と加圧ベルト１２０は、画像形成装置が準備動作中や待機中の状況において、常に上記離間状態となり、また常に回転する構成としている。これは、加熱ベルト１４０の温度を温調温度に保ち且つ両ベルトの周方向温度を均一に保つためである。上記のようにニップは、装置動作中の加圧状態とニップを解除する解除状態を有する。ここで、解除状態時における定着装置１１４のベルト１４０・１２０の回転速度とベルト１４０の温調温度は装置動作中の加圧状態時と異なる設定速度と温度にする構成にすることもできる。

（３）潤滑剤塗布部材：次に、定着装置１１４の加圧状態と離間状態とにおける、潤滑剤塗布部材であるのオイル塗布ロール１２６を含むオイル塗布支持アーム１３３の動作について図３により説明する。オイル塗布ロール１２６は回動可能な支持アーム１３３に支持されている。そして、前記接離手段による、下側ベルトアセンブリＢの上側ベルトアセンブリＡに対する接離動作によって、支持アーム１３３の回動中心Ｏ（図３）と支持アームの重心ａとを結ぶ直線と重力方向Ｗの成す角度θを変化させる。これにより、オイル塗布ロール１２６のベルト１２０の接触圧が変化するように支持アーム１３３は回動される。本実施例においては、角度θは、離間時（図３の（ｂ））は加圧時（図３の（ａ））よりも小さくなる。

図３の（ａ）と（ｂ）は、それぞれ、定着装置１１４の加圧状態時と離間状態時とにおけるオイル塗布ロール１２６を含むオイル塗布支持アーム１３３の加圧ベルト１２０に対する動作状態を示している。本実施例においては、オイル塗布ロール１２６は重量が５０ｇ、オイル塗布支持アーム１３３は重量が３７０ｇであり、合計の重量（重力）Ｗが４２０ｇである。図３の（ａ）と（ｂ）において、点ａで表す点が、オイル塗布ロール１２６とオイル塗布支持アーム１３３を一体としたときの重心位置である。この重心位置ａは支持アーム１３３の回転中心である、テンションロール１２２のロール軸１２２ａの軸線位置Ｏ（アーム回転中心）から離間している。Ｌはその離間距離である。従って、支持アーム１３３には、軸線位置Ｏを支点とし、重心位置ａを作用点とする重量モーメントＦＷ・Ｌが働く。本実施例においては、このモーメントＦＷ・Ｌによる支持アーム１３３の回動方向はオイル塗布ロール１２６が加圧ベルト１２０の内面から離れる方向である。また、支持アーム１３３のバネ掛け部１３３ａと加圧アーム１２７のバネ掛け部１２７ａとの間には引っ張り加圧バネ１３２が配設されている。このオイル塗布加圧バネ１３２は、支持アーム１３３を上記のモーメントＦＷ・Ｌによる回動方向とは逆の方向、即ちオイル塗布ロール１２６を加圧ベルト１２０の内面側に寄せる方向に回動付勢するものである。本実施例においては、加圧バネ１３２のバネ力を７５ｇｆとしている。以上の関係より、本実施例においては、図３の（ａ）の定着装置１１４の加圧状態においては、モーメントＦＷ・Ｌよりもばね力Ｆ１３２が勝る設定とする。これにより、定着装置１１４の加圧状態においては、オイル塗布ロール１２６が加圧ベルト１２０の内面に対して所定の押圧力にて当接する状態に維持されるようにしている。即ち、定着装置１１４の加圧状態において、オイル塗布ロール１２６は加圧ベルト１２０に加圧バネ１３２のバネ力によって付勢されている。

一方、図３の（ｂ）の定着装置１１４の離間状態では、前述したとおり、下側ベルトアセンブリＢの加圧ベルト１２０等は一体となって上側ベルトアセンブリＡから離間する。従って、離間した下側ベルトアセンブリＢにおける、加圧ベルト１２０、テンションロール１２２、オイル塗布ロール１２６、オイル塗布支持アーム１３３、オイル塗布加圧ばね１３２の相対位置は加圧状態から変化しない。加圧状態から離間状態で１０°回転することにより、オイル塗布ロール１２６とオイル塗布支持アーム１３３の重量Ｗによるアーム回転中心のモーメントＦＷ・Ｌが増大する。これに対して、加圧バネ１３２のバネ力Ｆ１３２は一定である。そのため、オイル塗布ロール１２６と加圧ベルト１２０の内面が離間する方向に力が増し、結果、定着装置１１４の離間状態時では加圧状態時よりも、加圧ベルト１２０の内面に対するオイル塗布ロール１２６の接触力が弱まる。あるいは、オイル塗布ロール１２６が加圧ベルト１２０の内面から離間した位置に保持される。この場合は、加圧ベルト１２０の内面に対する接触力が零になる。即ち、定着装置１１４が加圧状態から離間状態に転換されて重力方向に対するオイル塗布支持アーム１３３の姿勢が変わることでモーメントＦＷ・Ｌが加圧状態時よりも離間状態時に大きくなる。これにより、オイル塗布ロール１２６の加圧ベルト１２０への接触力が加圧状態＞離間状態となる。このオイル塗布ロール１２６の加圧ベルト１２０への接触力の加圧状態＞離間状態の転換が、定着装置１４４の加圧状態と離間状態の位置変化のみによって行われる。即ち、装置動作中の装置ニップ圧接状態と準備・待機中のニップ離間状態に応じて、圧接・離間の位置変化のみでオイル供給量を変化させる。ここで、ニップを離間した際にオイル供給を少なくする、又は停止した場合に、そもそもの目的である摩耗抵抗が上がることが考えられる。しかし、ニップを離間した際はベルト内面と非回転体である加圧パッド１２３の接触圧も低下しており、摩耗抵抗が上がる問題は発生しにくい。また、逆に、定着装置１１４が離間状態から加圧状態に転換されたときには、モーメントＦＷ・Ｌよりもばね力Ｆ１３２が大きい状態になり、オイル塗布ロール１２６が加圧ベルト１２０の内面に対して所定の押圧力にて当接した状態に戻る。

上記をまとめると、オイル塗布ロール１２６は回動可能な支持アーム１３３に支持されている。そして、前記接離手段による、下側ベルトアセンブリＢの上側ベルトアセンブリＡに対する接離動作によって、支持アーム１３３の回動中心Ｏ（図３）と支持アームの重心ａとを結ぶ直線と重力方向Ｗの成す角度θを変化させる。これにより、オイル塗布ロール１２６のベルト１２０の接触圧が変化するように支持アーム１３３は回動される。本実施例においては、角度θは、離間時（図３の（ｂ））は加圧時（図３の（ａ））よりも小さくなる。

以上の構成によって、定着装置が準備動作中・待機中のベルト回転によって、オイル塗布ロールからベルト内面へのオイル供給を行わず、動作中のみオイルを供給する。これにより、オイル塗布ロール内部に含浸されている限られた量のオイルを効率よく利用しながら、ベルト内部の潤滑状態を常に安定させるようにオイル供給を行うことが可能となる。オイル塗布ロールがベルト内面から十分に離間せずとも、同様の構成でオイル塗布ロールのベルト内面への加圧力を低減させることでオイルき供給量を低減することができ、同様の効果を得ることができる。かくして、安価で簡易な構成によって、ベルト内部の潤滑剤を塗布する量を、装置の動作中に比べ、準備動作中は少なくする。これにより、潤滑剤塗布部材の内部に含浸されている限られた量の潤滑剤を効率よく利用しながらベルト内部の潤滑状態を常に安定させるように潤滑剤供給を行うことができる。

上述した実施例の定着装置１１４において、上側ベルトアセンブリＡはヒートローラであってもよい。即ち、加圧ベルト１２０と当接してニップを形成する対向部材はヒートローラであってもよい。また、逆に、上側ベルトアセンブリＡに対して下側ベルトアセンブリＢは加圧ローラであってもよい。即ち、加熱ベルト１４０と当接してニップを形成する対向部材は加圧ローラであってもよい。この場合は、上側ベルトアセンブリＡに加熱ベルト１４０と非回転部体との摩擦抵抗を低減するために潤滑剤塗布部材を配設し、上側ベルトアセンブリＡを上下揺動構成にする。

１００・・・画像形成装置、１０２・・・感光体ドラム、１０３・・・帯電器、１０４・・・露光装置、１０５・・・画像光 １０６・・・現像器、１０７・・・転写ローラ、１０８・・・クリーニング装置、１０９・・・給送カセット、１１０・・・給送ローラ、１１１・・・レジストローラ対、１１２・・・排出ローラ対、１１４・・・排出トレイ、１１４・・・定着装置、Ｓ・・・シート、Ｂ・・下側ベルトアセンブリ、１２０・・・加圧ベルト、１２１・・・加圧ロール、１２２・・・テンションロール、１２３・・・加圧パッド、１２４・・・軸受、１２５・・・テンションバネ、１２６・・・オイル塗布ロール、１２７・・・加圧アーム、１２８・・・加圧バネユニット、１２９・・・加圧回動板、１３０・・・回転中心軸、１３１・・・加圧カム、１３２・・・オイル塗布加圧バネ、１３３・・・オイル塗布支持アーム、Ａ・・上側ベルトアセンブリ、１４０・・・加熱ベルト、１４１・・・駆動ロール、１４２・・・テンションロール、１４３・・・誘導加熱コイルユニット、１４４・・・パッドステー、１４５・・・軸受、１４６・・・テンションバネ、１４７・・・ギア、Ｇ１〜Ｇ６・・・ギア列、１４９・・・加圧位置検出センサー、１５０・・・加圧モーター

Claims (2)

1. 無端ベルトと、前記無端ベルトを懸架する複数のベルト懸架部材と、前記無端ベルトに接触してニップを形成する対向部材と、前記無端ベルトの内部に配置され前記無端ベルトを前記対向部材に押圧して前記ニップを形成するための押圧部材と、前記無端ベルトの内面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材と、前記無端ベルトを前記対向部材に対して接離させる接離手段とを備えるベルト搬送装置において、
   前記潤滑剤塗布部材は回動可能な支持アームに支持され、前記接離手段による前記無端ベルトの接離動作によって、前記支持アームの回動中心と前記支持アームの重心とを結ぶ直線と重力方向の成す角度を変化させることで、前記潤滑剤塗布部材の前記無端ベルトの接触圧が前記無端ベルトが前記対向部材に接触している時よりも、離間している時の方が低くなるように前記支持アームは回動されることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 無端ベルトと、前記無端ベルトを懸架する複数のベルト懸架部材と、前記無端ベルトに接触してニップを形成する対向部材と、前記無端ベルトの内部に配置され前記無端ベルトを前記対向部材に押圧して前記ニップを形成するための押圧部材と、前記無端ベルトの内面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材と、前記無端ベルトを前記対向部材に対して接離させる接離手段とを備え、前記ニップにて、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱装置において、
   前記潤滑剤塗布部材は回動可能な支持アームに支持され、前記接離手段による前記無端ベルトの接離動作によって、前記支持アームの回動中心と前記支持アームの重心とを結ぶ直線と重力方向の成す角度を変化させることで、前記潤滑剤塗布部材の前記無端ベルトの接触圧が前記無端ベルトが前記対向部材に接触している時よりも、離間している時の方が低くなるように前記支持アームは回動されることを特徴とする画像加熱装置。