(57)【要約】【課題】  定着ローラの表面に接触する加熱部材を有する像加熱装置において、加熱部材にトナーが堆積するのを抑える。【解決手段】  加熱部材を、定着ローラと接触する第１の位置と、定着ローラと接触しており第１の位置とは定着ローラの接線方向に異なる第２の位置、に移動させる駆動機構を設ける。【選択図】  図４
2008165173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材のトナー像担持面と接触するローラと、前記ローラの表面に接触しており前記ローラを加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、
前記加熱部材を、前記ローラと接触する第１の位置と、前記ローラと接触しており前記第１の位置とは前記ローラの接線方向に異なる第２の位置と、に移動させる駆動機構を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記第２の位置は前記第１の位置よりもトナー像加熱処理中の前記ローラの回転方向上流側の位置であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記加熱部材は、トナー像加熱処理中に前記第１の位置に位置しており、前記加熱処理の期間以外の期間中に前記第１の位置から前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記ローラは正回転及び逆回転可能であり、前記ローラが前記駆動機構の一部を担っており、前記加熱部材は前記ローラから受ける力に応じて前記第１の位置または前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項３に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記駆動機構は、前記加熱部材を前記第１の位置に移動させる前記ローラと、前記加熱部材を前記第２の位置に移動させる付勢部材と、を有することを特徴とする請求項３に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記加熱部材は、前記ローラが回転することにより前記ローラから力を受けて前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の位置に移動し、前記ローラが停止すると前記付勢部材の付勢力により前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱部材はホルダに保持されており、前記ホルダと前記加熱部材との間には、前記加熱部材が前記第１の位置と前記第２の位置に移動するためのギャップが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記加熱部材は、トナー像加熱処理中に前記第１の位置から前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記加熱部材は、トナー像加熱処理中に前記第１の位置と前記第２の位置を往復移動することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記駆動機構は前記加熱部材を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて付勢するカム部材を有し、前記ローラと前記カム部材の動きにより前記加熱部材が前記第１の位置と前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記加熱部材は、基板と、前記基板上に形成された発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記加熱部材が前記第１の位置に位置する時も前記第２の位置に位置する時も前記加熱部材と前記ローラの接触領域からはみ出ないことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに搭載される加熱定着器として用いれば好適な像加熱装置に関し、特に、トナー像と接触するローラ及びこのローラの表面に接触する加熱部材を有する像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナー像と接触するローラを表面側から加熱部材で加熱し、ローラ表面に蓄えた熱をトナー像に付与することによってトナー像を加熱する構成が提案されている。このような方式（外部加熱方式）の像加熱装置は、ローラの内部を暖める必要がないため熱容量が小さく消費電力を抑えられるというメリットがある。
【０００３】
ところで、外部加熱方式の像加熱装置として、加熱部材がローラに接触する構成と、接触しない構成がある。接触式のほうが非接触式よりも加熱部材からローラへの熱伝達効率が優れており好ましい。
【０００４】
しかしながら、加熱部材がローラに接触する接触式の場合、記録紙からローラに転移したトナーが加熱部材に堆積し易いという課題がある。堆積し大きく成長したトナーの塊は、不意にローラ表面に吐き出され、トナー像加熱工程中の記録材を汚す等の課題がある。一方、加熱部材に堆積するトナーを除去するためのクリーナを設けるとその分コストが掛かってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献２には、加熱部材によって加熱されるローラを回転停止させた状態で加熱部材を発熱させ、その後、加熱領域を冷却することにより、加熱部材に付着するトナーをローラに固着させて加熱部材からトナーを取り除く技術が開示されている。また、特許文献３には、加熱部材によって加熱されるローラを、加熱部材を発熱させた状態で正転及び逆回転させ、加熱部材に付着するトナーをローラで拭き取る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８６３２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０４５２号公報
【特許文献３】特開２００５−２５０４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の技術よりも加熱部材からトナーを除去できる装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するための本発明は、記録材のトナー像担持面と接触するローラと、前記ローラの表面に接触しており前記ローラを加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、前記加熱部材を、前記ローラと接触する第１の位置と、前記ローラと接触しており前記第１の位置とは前記ローラの接線方向に異なる第２の位置と、に移動させる駆動機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加熱部材にトナーが堆積するのを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
本発明に係る像加熱装置の実施例１について、図を用いて説明する。図１は本発明の像加熱装置を搭載する画像形成装置の模式図である。図１に示すように、本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００１１】
画像形成装置は、画像形成手段であるプロセスカートリッジ７３、レーザスキャナ３、転写ローラ５、加熱定着装置６を有している。プロセスカートリッジ７３は、画像形成装置本体に対して着脱交換自在である。本実施例のものは、電子写真感光体１（以下、感光ドラムと記す）と、帯電ローラ２と、現像装置４と、クリーニング装置７との４つのプロセス機器を包含させてある。感光体１や帯電ローラ２、及び現像装置４内の現像ローラはメインモータＭＯ１から動力を受けて回転する。また、メインモータＭＯ１は記録材を搬送するローラ等も駆動する。レーザスキャナ３内にはレーザ光を偏向走査するためのポリゴンミラーが有り、このポリゴンミラーはレーザスキャナ３内に搭載されているスキャナモータから動力を受けて回転する。
【００１２】
感光ドラム１は、ＯＰＣ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料が、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム１は、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動され、その表面が帯電装置としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００１３】
次いでその帯電面に対してレーザスキャナ３により画像情報の書き込み露光がなされる。即ちレーザスキャナ３は画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御（変調制御）されたレーザビームＬで回転感光ドラム１の一様帯電処理面を走査露光する。これにより感光ドラム１の一様帯電面の露光部電位が減衰して感光ドラム面に画像情報の静電潜像が形成される。
【００１４】
この静電潜像は、現像装置４でトナー画像として現像される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００１５】
そして、そのトナー画像が、転写ニップ部Ａに給送された記録材ＰＡの面に対して感光ドラム１面より転写される。転写ニップ部Ａは、感光ドラム１とこれに当接させた接触転写装置としての転写ローラ５との圧接部である。記録材ＰＡは、不図示の給送機構部から所定の制御タイミングにて、転写ニップ部Ａへ給送される。
【００１６】
即ち、感光ドラム１上のトナー画像の画像形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて記録材ＰＡの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材ＰＡは、転写ニップ部Ａにおいて感光ドラム１と転写ローラ５とにより一定の加圧力で挟持搬送され、感光ドラム１面上のトナー画像が記録材ＰＡ上に電気力と圧力で転写される。
【００１７】
転写ニップ部Ａを通過した記録材ＰＡは、回転する感光ドラム１面から分離され、加熱定着装置６に搬送され、未定着トナー画像が記録材面に永久画像として加熱定着される。画像定着を受けた記録材ＰＡは排出部に搬送される。
【００１８】
一方、記録材分離後の感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去され、感光ドラム１は繰り返して作像に供される。
【００１９】
［加熱定着装置（像加熱装置）６］
図２は本実施例の加熱定着装置６の拡大模式図である。図２に示すように、加熱定着装置６は、大別して、定着ローラ１０（ｒｏｌｌｅｒ）、定着ローラ１０の表面に接触する加熱部材２０、加圧部材３０とからなる。定着ローラ１０は定着ユニット用モータＭＯ２から動力を受けて回転する。なお、定着ユニット用モータＭＯ２は正回転及び逆回転が可能なモータであり、よって定着ローラ１０は正回転（定着処理時の回転方向、図４のＸ１方向）及び逆回転（図４のＸ２方向）可能である。
【００２０】
定着ローラ１０は、弾性層を有する。加熱部材２０は、定着ローラ１０に圧接して加熱ニップ部Ｈを形成し、定着ローラ１０を昇温させる。加圧部材３０は、定着ローラ１０と相互圧接して定着ニップ部（搬送ニップ部）Ｎを形成する。加熱ニップ部は定着ローラ１０と加熱部材２０が接触する領域であり、定着ニップ部は定着ローラ１０と加圧部材３０が接触する領域である。定着ローラ１０は記録材のトナー像担持面と接触する。
【００２１】
加熱部材２０は、加熱部材を保持するホルダ２４の凹部に保持されている。ホルダ２４は図２のＬ１方向及びＬ２方向いずれの方向にも動かないように加熱定着装置６の本体に対して固定されている。また、定着ローラ１０も図２のＬ１方向及びＬ２方向いずれの方向にも動かないように加熱定着装置６の本体に対して回転可能な状態で固定されている。
【００２２】
加熱部材２０がホルダ２４の凹部内で図２のＬ１方向及びＬ２方向に移動できるように、加熱部材２０とホルダ２４の凹部の間にはギャップＧ１（図４参照）が設けられている。
【００２３】
［定着ローラ１０］
定着ローラ１０は以下の部材から構成される。即ち、基本的には、アルミあるいは鉄製の芯金１１の外面をブラスト処理等の表面粗し処理を行った後、外側に弾性層１２を設けてなる。
【００２４】
弾性層１２は、シリコーンゴムを発泡したスポンジゴム層か、シリコーンゴム層内に中空のフィラーを分散させた気泡ゴム層であり、ゴム層内に気体部分を持たせ、断熱作用を高めている。
【００２５】
定着ローラ１０は、熱容量が大きく、また熱伝導率が少しでも大きいと、外表面から受ける外部加熱部材２１の熱を内部に吸収しやすく、定着ローラ表面温度が上昇しにくくなる。このため、弾性層１２をできるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質とし、定着ローラ１０の立ち上がり時間を短くしている。
【００２６】
スポンジゴム、気泡ゴムの熱伝導率は、０．１０〜０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、ソリッドゴムの約半分の値を示す。また、スポンジゴム、気泡ゴムの熱容量に関係する比重は、約０．７５〜０．８５である。
【００２７】
従って、定着ローラ１０の弾性層１２の好ましい形態としては、熱伝導率が０．１５Ｗ／（ｍ・ｋ）以下で、比重が０．８５以下の断熱効果の高いスポンジゴムや気泡ゴム層の方が好ましい。
【００２８】
また、定着ローラ１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さすぎると加熱ニップ部Ｈの幅及び定着ニップ部Ｎの幅がかせぎにくくなるため、適度な径が必要である。弾性層１２の肉厚に関しても、薄すぎれば金属製の芯金１１に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。
【００２９】
以上を考慮して本実施例では、適正な加熱ニップ部Ｈを形成でき、且つ熱容量を抑えるために、肉厚が２ｍｍの気泡ゴムを用いて弾性層１２を形成し、外径がφ１４ｍｍの定着ローラ１０を使用した。
【００３０】
気泡ゴム層の中空フィラーは、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーン、塩化ビニリデンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーン等、いかなるものであっても構わない。
【００３１】
芯金１１は中空芯金でもよい。また、弾性層１２の上にはシリコーンゴムより形成された伝熱効果をもつ伝熱層１２ｂ（ソリッドゴム層）を持たせている。伝熱層１２ｂは、熱伝導率が０．５０〜１．６０Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、比重は約１．０５〜１．３０である。
【００３２】
また、伝熱層１２ｂは、厚みが薄い場合は、伝熱効果も少なくなり、熱容量も少なくなり、蓄熱の効果が現れなくなる。一方厚くなると蓄熱や伝熱効果はあるものの、定着ローラ１０の内部にまで発熱体２２からの熱が伝わってしまい、熱が定着ローラの内部にたまってしまい、熱効率が悪くなる。したがって、伝熱層１２ｂの厚みは、好ましくは０．１〜０．３０ｍｍの範囲のものが良く、より好ましくは０．１５ｍｍ程度のものである。
【００３３】
伝熱層１２ｂの上にはパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂離型性層１３を形成する。あるいは、ＧＬＳラテックスコーティングを施したものであっても良い。離型性層１３はチューブ状のもの、あるいは塗料でコーティングしたものであってもどちらでもよい。
【００３４】
［加熱部材２０］
加熱部材２０は、プレート状基板２１と、基板２１上に形成された発熱抵抗体２２を有する。基板２１はアルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板やポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板より形成されている。発熱抵抗体２２は、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の材料のペーストを、基板２１の表面に基板の長手方向に沿ってスクリーン印刷し、その後、焼成したものである。発熱抵抗体２２は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度、長さ３００ｍｍ程度の線状の形状を有する。
【００３５】
加熱部材２０は更に、熱効率を損なわない範囲で発熱抵抗体２２を保護する保護層２３を設けてあっても良い。ただし、保護層２３の厚みは十分薄く、表面性を良好にする程度が好ましい。その例としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＣＴＥＦ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂層を単独ないしは混合して被覆するか、あるいはグラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜潤滑剤、ガラスコート等の保護層が考えられる。
【００３６】
また、基板２１として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、発熱抵抗体２２は基板２１の定着ローラ１０対向面とは反対側の面に形成してあっても良い。
【００３７】
本実施例では、基板２１と発熱抵抗体２２と保護層２３が一つの部品、即ちヒータ２０を構成している。このヒータ２０が定着ローラ１０に直に接触して加熱ニップ部（加熱領域）Ｈを形成している。
【００３８】
加熱部材ホルダ２４は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成され、熱伝導率が低いほど定着ローラ表面の加熱に対する熱効率が高くなる。よって加熱部材ホルダ２４は、樹脂層の中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包しても良い。
【００３９】
ヒータ２０の基板２１の定着ローラ１０対向面とは反対側の面には、加熱部材２０の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子１４が配置されている。温度検知素子１４は、加熱部材２０を温度制御する目的、または、異常昇温を監視する目的で設けられている。
【００４０】
温度制御に使用する際には、温度検知素子１４の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から発熱抵抗体２２に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御する。これにより、発熱抵抗体２２を発熱させ、定着ローラ１０の表面を加熱・温調する。
【００４１】
［加圧部材３０］
加圧部材３０は、断熱性のパッド３１ｃ上に耐熱性シート３１ｂを貼り付けたものである。
【００４２】
耐熱性シート３１ｂは、耐熱性・摺動性を有するフィルム状のシートであり、フィルム厚みは、強度等を考慮し、２０μｍ以上２００μｍ未満が適当な範囲である。シート３１ｂの表層には、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン樹脂等の離型性、摺動性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆してあっても良い。これにより、定着ローラ１０上に付着したオフセットトナーを効率よく確実に除去することが可能となり、定着ローラ１０を汚すことを抑制して、良好な画像を得ることが出来る。
【００４３】
加圧部材３０は、定着装置のフレームに固定されたホルダＴＳの凹部に装着されている。加圧部材３０がホルダＴＳの凹部内で記録材搬送方向と同じ方向（図２のＭ１の方向）及び逆方向（図２のＭ２の方向）に移動できるように、加圧部材３０とホルダＴＳの凹部の間にはギャップＧ２（図５参照）が設けられている。また、加圧部材３０はホルダＴＳと共に不図示の付勢手段によって定着ローラ１０に対して加圧されている。これにより加圧部材３０と定着ローラ１０との間で定着に必要な定着ニップ部Ｎを形成している。
【００４４】
パッド３１ｃは、耐熱性シート３１ｂを保持しており、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成され、断熱性、摺動性を有する部材が適している。
【００４５】
［加熱定着装置６の動作］
このような構成の加熱定着装置６において、定着ローラ１０は、定着処理中、長手方向端部から芯金１１を回転軸として、矢印の時計方向（Ｘ１方向）に回転駆動される。また、発熱抵抗体２２に通電がなされて、ヒータ２０が迅速に昇温する。そして、温度検知素子１４を含む制御回路により、ヒータ２０が所定の制御温度（設定温度）に保持されるように発熱抵抗体２２への通電が制御される。
【００４６】
そして、発熱抵抗体２２の発熱により定着ローラ１０の外表面が加熱される。なお、定着ローラ１０の外表面とヒータ２０との間にシート状の摺動部材を配置して、定着ローラ１０を摺動部材を介して加熱してもよい。ただし、摺動部材を介在させない方がコスト的にも安価な構成をとることが可能となる。本実施例のように、ヒータ２０が定着ローラ１０に直に接触する場合は、ヒータ２０が加熱部材に相当する。一方、ヒータ２０と定着ローラ１０の間に摺動部材を配置する場合、ヒータ２０と摺動部材とで加熱部材を構成する。または、摺動部材が加熱部材を構成する。
【００４７】
この状態において、未定着トナー画像を形成担持させた記録材ＰＡが耐熱性の定着入口ガイド１５に沿って定着ローラ１０と加圧部材３０によって形成される定着ニップ部Ｎへ搬送される。そして、記録材ＰＡ上の未定着トナー画像は、熱と圧力にて記録材ＰＡに定着される。
【００４８】
上述した加熱定着装置６と比較例の加熱定着装置との違いを述べる。図８は比較例の加熱定着装置の加熱部位（定着ローラ１００とヒータ２３０の接触領域Ｈ）付近の拡大図である。
【００４９】
定着ローラ１００の表面に記録材上に定着できなかったトナーＴがある場合、定着ローラ１００に圧接している加熱部材２３０の接触面や加熱部材２３０の上流側端部や下流側端部にトナーＴが付着してしまうことがある。
【００５０】
図８に示すように、トナーＴの付着部位は、接触面内Ｓであったり、主には加熱部材２３０の定着ローラ回転方向における下流側端部の領域Ｋであることが多い。この状態でトナー像の定着を続けていくと、加熱部材２３０に付着したトナーＴが定着ローラ表面を微少に摺擦することとなり、常に定着ローラ１００が汚れてしまう原因となる。
【００５１】
また、さらに加熱部材２３０に固着したトナーＴが定着ローラ１００と強固に接触して摺擦することで定着ローラ１００に周方向の傷を付けてしまう恐れもある。
【００５２】
さらに領域Ｋに付着している大きな塊のトナーＴが、何らかの拍子に記録材上に落下してしまうことで不良画像が発生することもある。領域Ｋにトナーが堆積しやすい理由は、加熱部材２３０と定着ローラ１００の相対位置関係が常に固定されており、且つ定着ローラ１００の回転方向が常に同じ方向であるためである。
【００５３】
図９は比較例の加熱定着装置を搭載する画像形成装置のプリントシーケンスを示す図である。図９に示すように、比較例のシーケンスでは、電源投入直後に装置自体の初期チェックの為に前多回転という動作を行う（Ｓ１、Ｓ２）。前多回転とは、プリンタの電源を入れてからプリンタがプリント可能状態に立ち上がるまでの準備動作中に実行される感光体１や定着ローラ１００の回転動作のことである。前多回転中は、メインモータと定着ユニット用モータが回転を開始し、定着ローラ１００が記録材ＰＡを搬送する方向へ回転する。
【００５４】
その動作と同時に、加熱部材２１への通電も開始され、加熱部材が定着処理に適した設定温度まで立ち上げられる。この設定温度は、通常、１６０℃〜２１０℃の範囲内に設定される。前多回転が終了した後、プリント信号（プリント指令）がない場合はスタンバイ状態となりプリント信号が来るまでメインモータと定着ユニット用モータは停止する。同時に加熱部材２１への通電も終了する（Ｓ３〜Ｓ５）。
【００５５】
プリント開始命令がホストコンピュータから発せられた際には、前回転というプリントのための動作に移行する（Ｓ６）。この動作が始まると、メインモータと定着ユニット用モータは回転動作を開始し、同時に加熱部材２１への通電も開始される。この時、加熱部材２１は、温度検知素子１４で温度検知されつつ、記録材上のトナーＴを定着処理できる設定温度に維持される。
【００５６】
プリンタの準備が完了すると、給送ローラにより記録材が給送され、転写部で記録材上にトナー像が転写され加熱定着装置まで搬送されてくる。
【００５７】
定着処理が終了すると、後回転という装置の後処理シーケンスに移行していく（Ｓ７）。後処理シーケンスは、感光ドラム上に残ったトナーＴを掻きとったり、加熱定着装置を冷やしたりする為の動作である。この動作が終了した場合には、メインモータや定着ユニット用モータの回転は停止し、電源投入直後の状態に戻るのである。
【００５８】
上述は通常のプリント動作を行っている状態のことを表しているが、その他のジャム発生時や連続プリントの状況下においては、メインモータと定着ユニット用モータは停止させるシーケンスを設けている（Ｓ８〜Ｓ１０）。
【００５９】
［本実施例］
次に、本実施例の加熱定着装置を搭載する画像形成装置のプリントシーケンスについて説明する。図３は本実施例のプリントシーケンスを示す図である。図４（ａ）は定着ローラ１０が順回転（Ｘ１方向）している際のヒータ２０と定着ローラ１０の位置関係、及びヒータ２０とホルダ２４の位置関係を示す図である。図４（ｂ）は定着ローラ１０が逆回転（Ｘ２方向）している際のヒータ２０と定着ローラ１０の位置関係、及びヒータ２０とホルダ２４の位置関係を示す図である。
【００６０】
図３に示すように、本実施例の加熱定着装置６は、定着ユニット用モータＭＯ２が停止した後に、定着ユニット用モータＭＯ２を微少量逆回転させることによって、ヒータ２０をＬ２方向に動かすことを特徴としている（Ｓ４１、Ｓ４２）。なお、メインモータＭＯ１は逆回転しない構成である。
【００６１】
すなわち、本実施例のシーケンスは、電源投入時に行われる前多回転後のモータ停止時（Ｓ４の後）に、定着ユニット用モータＭＯ２を逆回転させている（Ｓ４１）。また、およびプリントが終了した後に行われる後回転後のモータ停止時に（Ｓ１０の後）、定着ユニット用モータＭＯ２を逆回転させている（Ｓ４２）。
【００６２】
プリンタの電源を投入した時の前多回転工程中や定着処理中、定着ローラ１０は図４（ａ）に示すＸ１方向に回転する。ホルダ２４とヒータ２０の間にはギャップＧ１が存在するので、定着ローラがＸ１方向へ回転すると、ヒータ２０はＬ１方向に移動する。定着ローラがＸ１方向へ回転し続けると、定着処理中に記録材ＰＡから定着ローラ１０の表面にオフセットしたトナーがヒータ２０の図４（ａ）のＫに示す位置に徐々に堆積する。
【００６３】
しかしながら本実施例では、上述のようにホルダ２４とヒータ２０の間にギャップＧ１を設け、且つ定着ローラ１０を逆回転（Ｘ２方向）させることで、図４（ｂ）に示すようにヒータ２０をＬ２方向へ移動させている。この移動により領域Ｋに付着するトナーが加熱ニップ部Ｈの領域に入り、所定のタイミングでトナーをヒータ２０の熱で溶融させて定着ローラに戻し、ヒータ２０にトナーが堆積し過ぎないようにしている。
【００６４】
上述のように、図４（ａ）の加熱部材の位置を第１の位置、図４（ｂ）の加熱部材の位置を第２の位置とすると、加熱部材は定着ローラ１０と接触する第１の位置と、定着ローラと接触しており第１の位置とは定着ローラの接線方向に異なる第２の位置に移動する。第２の位置は第１の位置よりもトナー像加熱処理中の定着ローラの回転方向上流側の位置である。
【００６５】
本実施例では、定着ローラ１０が正回転（Ｘ１方向）及び逆回転（Ｘ２方向）可能となっている。この定着ローラ１０が加熱部材を移動させる駆動機構の一部を担っており、加熱部材は定着ローラから受ける力に応じて第１の位置または第２の位置に移動する。加熱部材は、トナー像加熱処理中に第１の位置に位置しており、加熱処理の期間以外の期間中（プリント信号受信時や、プリント後スタンバイ状態となった時等）に第１の位置から第２の位置に移動する。
【００６６】
本実施例ではギャップＧ１の距離だけヒータ２０が移動するように定着ユニット用モータを逆回転させている。なお、本実施例では加熱ニップ部の定着ローラ２０回転方向の幅は約３ｍｍ、ギャップＧ１は１ｍｍである。ヒータを１ｍｍ移動させてもヒータ２０上の発熱抵抗体２２は加熱ニップ部Ｈからはみ出ないようになっている。
【００６７】
このように、加熱部材はホルダに保持されており、ホルダと加熱部材との間には、加熱部材が第１の位置と第２の位置に移動するためのギャップが設けられている。
【００６８】
また、加熱部材は、基板と、基板上に形成された発熱抵抗体を有し、発熱抵抗体は加熱部材が第１の位置に位置する時も第２の位置に位置する時も加熱部材と定着ローラの接触領域からはみ出ない構成になっている。
【００６９】
ここで、図４（ｂ）に示すように、モータ停止直後に行われる逆回転によって、加熱ニップ部Ｈ内に領域Ｋが移動する。つまり、定着ローラ１０と接触しているヒータ２０の接触領域が、順回転の時と逆回転後の停止時とで異なることを意味している。
【００７０】
ヒータを図４（ｂ）の位置に移動させると装置は停止するわけだが、この後プリント信号が発せられた場合に、モータの回転と同時に発熱抵抗体２２への通電も開始される。このとき、ヒータ（加熱部材）側に付着していた領域Ｋのトナーや紙紛などは、定着ローラ側に転移する。これは、ヒータ２０と定着ローラ１０の間に挟まれたトナーのヒータ側表面がヒータ２０により僅かな時間熱せられて溶融し、ヒータ２０への付着力が低下するからである。
【００７１】
記録材ＰＡが定着ニップ部Ｎに来ると、定着ローラ表面に付着しながら回転しづづけていたトナーは、搬送されてきた記録材ＰＡの上面に転移し、定着され吐き出される。
【００７２】
プリンタの電源投入時の前多回転動作終了時や、定着処理動作（プリント動作）終了時の度にヒータ２０を図４（ｂ）の位置に移動させれば、ヒータ２０の領域Ｋに付着しているトナーや紙紛は極微量であるため、記録材に付着させても画像に影響を与えることは無い。
【００７３】
このシーケンスの繰り返しによって、ヒータ２０の領域Ｋは常に良好に保たれ、良好な画像がプリントされるのである。
【００７４】
ただし、上記逆回転シーケンスは、モータが停止した場合に常に行うわけではなく、ジャム等の緊急停止状態ではこの逆回転シーケンスは動作させてはならない。例えば、緊急停止状態において、定着ニップ部Ｎ付近には未だ熱も圧も加えられていない状態の未定着トナーがある場合がある。この場合に、逆回転シーケンスを動作させてしまうと、多量の未定着トナーが定着ローラ表面に付着してしまい、定着ローラ１０及びヒータ２０に悪影響を与えてしまう可能性があるためである。
【００７５】
ここで、逆回転シーケンス後の状態について述べておく。本実施例では、逆回転シーケンスを行うことでヒータ２０は、約１．０ｍｍ移動した。しかし、逆回転シーケンス後に順回転することでこの移動量はリセットされ、逆回転する前に位置していた通常の位置へ戻る。
【００７６】
順回転及び逆回転によりヒータ２０の位置が変化するのは、定着ローラ１０との摩擦力によるものである。
【００７７】
［固定加圧部材側］
一方、固定バックアップ手段である固定加圧部材側について述べる。こちらも、定着ローラ１０に対して接触摺動しており、この固定加圧部材３０と定着ローラ１０の間を記録材ＰＡが搬送される構成である。
【００７８】
加圧部材３０の表面には上述したように離型性の良いフッ素系のシートが設けられているが、プリント枚数を重ねていくたびにトナーが付着し、汚れてしまうこともある。
【００７９】
ただ、基本的には記録材ＰＡが定着ローラ１０と加圧部材３０の間を通過することで加圧部材に付着したトナーは、記録材ＰＡの先端に徐々に付着しながら小さい汚れとして吐き出され、記録材上への画像不良としては露呈しないものである。また、加圧部材に付着するトナー量自体、極わずかである。
【００８０】
それでもなお、付着する場合はある。比較例のように一方向だけの回転シーケンスでは、ヒータ２０と同様に、定着ローラ１０の回転方向下流側に付着することが多い（図５（ａ）のＰの位置）。この付着したトナーＴは記録材ＰＡによっても取り除かれずに堆積するものである。Ｐの位置に堆積するトナーは記録材ＰＡの搬送を阻害し、ジャム（機内に記録材が止まり停滞して出力されない異常な状態）を引き起こす可能性がある。
【００８１】
そこで、逆回転シーケンスを用いることで、ヒータ２０からトナーを取り除く場合と同様に、付着したトナーを取り除くことが出来る。この加圧部材３０は、ホルダＴＳとの間に微少な隙間Ｇ２を設けている為に、定着ローラ１０が逆回転した際はその隙間分だけ移動することが可能となる。本実施例では定着ニップ部Ｎの幅が３ｍｍ、隙間Ｇ２を１．０ｍｍとしている。
【００８２】
図５（ａ）は定着ローラ１０が順回転（Ｘ１方向）している際の加圧部材３０と定着ローラ１０の位置関係、及び加圧部材３０とホルダＴＳの位置関係を示す図である。図５（ｂ）は定着ローラが逆回転（Ｘ２方向）している際の加圧部材３０と定着ローラ１０の位置関係、及び加圧部材３０とホルダＴＳの位置関係を示す図である。
【００８３】
図３に示したように、電源投入時に行われる前多回転後のモータ停止時（Ｓ４の後）、プリントが終了した後に行われる後回転後のモータ停止時（Ｓ１０の後）に、定着ユニット用モータＭＯ２を逆回転させている（Ｓ４１、Ｓ４２）。
【００８４】
図５に示すように、モータＭＯ２を逆回転させることで、加圧部材３０が図５（ａ）の位置から図５（ｂ）の位置に移動する。この移動量は、ギャップＧ２の大きさに等しい。
【００８５】
図５（ａ）に示すように、加圧部材３０の定着ローラ回転方向下流側にトナーや紙紛などが付着している領域Ｐがある。これは、記録材ＰＡに定着し切れなかった残トナーが付着したものである。
【００８６】
この領域Ｐは、図５（ｂ）に示すように、モータ停止直後に行われる逆回転によって（Ｓ４１、Ｓ４２）、定着ニップ部Ｎ内に移動する。
【００８７】
加圧部材３０が図５（ｂ）の位置にある状態でプリントを開始した場合、加圧部材に付着したトナーは定着ローラによって擦り取られる。そして、定着ローラ１０に付着したトナーは、定着ニップ部Ｎに挟持された記録材ＰＡの上面に転移し、定着される。
【００８８】
上述のように逆回転シーケンスを頻繁に実行していれば、領域Ｐに付着しているトナーや紙紛は極微量であるため、記録材上にこのオフセットトナーが付着しても画像品位を著しく低下させることはない。本実施例の逆回転シーケンスを行うことで、領域Ｐにトナーや紙紛が蓄積することを抑制してジャムの発生を抑えることができる。
【００８９】
ただし、ヒータ２０を移動させる場合と同様に、逆回転シーケンスは、モータが停止した場合に常に行うわけではなく、ジャム等の緊急停止状態では行ってはならない。例えば、緊急停止状態において、定着ニップ部Ｎ付近には未だ熱も圧も加えられていない状態の未定着トナーがある場合がある。この場合に、逆回転シーケンスを動作させてしまうと、未定着トナーが定着ローラ表面、加圧部材表面に付着してしまい、定着ローラ１０及び加圧部材３０に悪影響を与えてしまう可能性があるためである。
【００９０】
ジャムなどで緊急停止した場合は、通常ジャム紙を取り除いた後で電源Ｏｎ、つまり前多回転を行う。この状態であれば、未定着トナーを豊富に載せた記録材が残存していない為、逆回転シーケンスを実施しても未定着トナーが定着ローラ表面、加圧部材表面に付着することはない。
【００９１】
ここで、逆回転シーケンス後の状態について述べておく。本実施例では、逆回転シーケンスを行うことで加圧部材３０は、約１．０ｍｍ移動した。しかし、逆回転シーケンス後に順回転することでこの移動量はリセットされ、逆回転する前に位置していた通常の位置へ戻る。
【００９２】
順回転及び逆回転により加圧部材３０の位置が変化するのは、定着ローラ１０との摩擦力によるものである。
【００９３】
また、本実施例の構成は回転しないパッド形状の加圧部材３０を用いた構成であったが、この加圧部材３０の代わりに回転するローラでも良い。加圧側が回転するローラであれば、基本的には汚れに対してマージンの増えるものとなる。
【００９４】
（実施例２）
次に本発明に係る像加熱装置の実施例２について図を用いて説明する。図６は定着ローラ１０が回転している状態における本実施形態に係る像加熱装置の構成図である。図７は定着ローラ１０が回転していない状態における本実施形態に係る像加熱装置の構成図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図６に示すように、本実施形態の像加熱装置は、上記第一実施形態の像加熱装置の逆回転シーケンスに代えて、ヒータ２０、加圧部材３０を移動させるバネ（付勢部材）４１、４２を設けたものである。これにより、定着ユニット用モータの回転を逆回転させなくてもヒータ２０や加圧部材３０にトナーが堆積するのを抑えることができ、かつ安価に構成を成り立たせることができる。つまり、加熱部材（ヒータ）を第１の位置（図６の位置）と第２の位置（図７の位置）に移動させる駆動機構は、加熱部材を第１の位置に移動させる定着ローラと、加熱部材を第２の位置に移動させる付勢部材と、を有する。後述するが、本実施例の加熱部材は、定着ローラが回転することにより定着ローラから力を受けて付勢部材の付勢力に抗して第１の位置に移動し、定着ローラが停止すると付勢部材の付勢力により第２の位置に移動する。
【００９６】
具体的な構成としては、第１実施形態と同様に、ヒータ２０を保持している加熱部材ホルダ２４とヒータ２０との間に隙間を設ける。この隙間の大きさは１．０ｍｍである。一方、加圧部材３０を保持しているホルダＴＳと加圧部材３０との間に隙間を設ける。この隙間は、１．０ｍｍである。定着ローラ１０が回転すると、ヒータ２０がバネ４１や４２の付勢力に打ち勝って図６に示す位置に移動し、定着ローラ回転方向上流側に隙間Ｓ１（＝１ｍｍ）、Ｓ２（＝１ｍｍ）ができる。
【００９７】
バネ４１は、ヒータ２０を定着ローラ１０の回転方向上流に向けて付勢している。バネ４１は、定着ローラ１０が回転している時には、ヒータ２０が移動することにより圧縮されている。本実施例では、ヒータ２０の定着ローラ１０への加圧力を２．０ｋｇｆ（１９．６Ｎ）としているため、定着ローラ１０とヒータ２０との摩擦力によってバネ４１には約２．０ｋｇｆ（１９．６Ｎ）の加重が加わっている。
【００９８】
バネ４２は、加圧部材３０を定着ローラ１０の回転方向上流に向けて付勢している。バネ４２は、定着ローラ１０が回転している時には、加圧部材３０が移動することにより圧縮されている。本実施例では、加圧部材３０の定着ローラ１０への加圧力を２．０ｋｇｆ（１９．６Ｎ）としているため、定着ローラ１０と加圧部材３０との摩擦力によってバネ４２には約１．５ｋｇｆ（１４．７Ｎ）の加重が加わっている。
【００９９】
図７に示すように、定着ローラ１０が停止している場合は、定着ローラ１０から受ける回転による摩擦力が無くなる。そして、バネ４１、４２の圧縮力が開放されることでヒータ２０及び加圧部材３０は、定着ローラ回転方向下流側の隙間を広げる方向へ移動し、回転前の状態に戻る（図６の状態から図７の状態に戻る）。
【０１００】
上述の如く構成したことにより、上記第一実施形態と同様に、ヒータ２０の定着ローラ接触領域、及び加圧部材３０の定着ローラ接触領域が定着ローラ１０の回転時と停止時で異なる。このため、ヒータ２０や加圧部材３０に付着するトナーや紙紛などを定着ローラ１０に付着させることができ、記録材ＰＡに転写して吐き出すことができる。これにより、オフセット画像の発生を抑制でき、ローラ傷やローラ磨耗、付着トナーの落下に伴う画像不良を抑制できる。
【０１０１】
また、ヒータや加圧部材のトナー付着量を抑えることができるため、駆動トルクの低減や磨耗による寿命低下を防止することが出来る。
【０１０２】
さらに上記第一実施形態の効果に加えて、本実施形態では、逆回転シーケンスを行う必要がなく、スループットを向上することができる。
【０１０３】
なお、本実施例で使用したバネ４１の力は、１．８ｋｇｆ（１７．６Ｎ）、バネ４２は１．４ｋｇｆ（１３．７Ｎ）の値のものを使用している。この力は、加熱定着装置を構成する状態は加圧力及びコーティングやシートの材料によって大きく異なるため、別の材料を使用した際は変更してもよい。
【０１０４】
次に、加熱部材がトナー像加熱処理中に第１の位置から第２の位置に移動することにより加熱部材へのトナーの堆積を抑える実施例を説明する。
【０１０５】
（実施例３）
本発明の実施例３を以下に説明する。まず、本実施例の像加熱装置を搭載する画像形成装置の本体構成を説明し、次いで、本発明の像加熱装置を適用した定着装置について詳しく説明する。
【０１０６】
［本体構成］
本実施例において、記録材上に未定着トナー像を形成する方法及び装置は一般的なものを採用しており、図２８に示す概略図を用いて説明する。
【０１０７】
本実施例における画像形成装置５０は、記録材搬送ベルト９上に担持した記録材Ｐ上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像を順次転写することで、一つの画像を形成する方式である。像担持体である感光ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電器２、レーザ光を感光ドラム１に照射する露光装置３、現像器５、記録材搬送ベルト９を介して転写ローラ１０、および、感光ドラムクリーナー１６が配置されている。まず、感光ドラム１は、その表面が帯電器２によって負極性に帯電される。次に帯電された感光ドラム１は、露光手段３の露光Ｌにより表面に静電潜像が形成（露光された部分は表面電位が上がる）される。１色目のイエロートナーが入った現像器５によって、感光ドラム上の静電潜像部にトナーを付着させ、トナー像を形成する。
【０１０８】
一方、記録材搬送ベルト９は、二つの支持軸（駆動ローラ１２、テンションローラ１４）に支持され、図中矢印Ｒ４方向に回転する駆動ローラ１２によって、矢印Ｒ３方向に回転する。記録材Ｐは、給紙ローラ４によって給紙されると、正極性のバイアスが印加された吸着ローラ６によって帯電され、記録材搬送ベルト９上に静電吸着し搬送される。記録材Ｐが転写ニップＮ１に搬送されると、記録材搬送ベルト９に従動回転する転写ローラ１０に、不図示の電源から正極性の転写バイアスが印加され、感光ドラム１上のイエロートナー像は、転写ニップ部Ｎ１において記録材Ｐ上に転写される。転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレードを有する感光ドラムクリーナー１６によって表面の転写残トナーが除去される。
【０１０９】
以上の帯電、露光、現像、転写、クリーニングの一連の画像形成プロセスを、２色目マゼンタＭ３０、３色目シアンＣ３０、４色目ブラックＫ３０の各現像カートリッジについても順次行い、記録材搬送ベルト９上の記録材Ｐに４色のトナー像を形成する。４色のトナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１００に搬送され、表面のトナー像の定着が行なわれる。
【０１１０】
［定着装置］
次いで、本実施例の定着装置１００について以下に説明する。本実施例の定着装置１００は、上述のように立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的とした摺動接触式の表面加熱定着装置である。図１０に本実施例における定着装置の概略断面図を示す。定着ローラ（回転体）１１０の外周面には、加熱ユニット（加熱部材）としてのヒータ１１２が接触し、接触加熱部（加熱領域）Ｎ１を形成している。一方、加圧ローラ１１１が定着ローラ１１０に接触し、定着ニップＮ２を形成している。
【０１１１】
定着ローラ１１０は、外径φ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７の外側に、シリコーンゴムを発泡した厚さ４ｍｍの弾性層１１６（発泡ゴム）が形成されている。定着ローラ１１０は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、外周面から受ける熱が定着ローラ１１０内部へ吸収され易く、表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、定着ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約１．０５〜１．３０であるのに対して、発泡ゴムが約０．７５〜０．８５であり、低熱容量でもある。従って、この発泡ゴムは、上記定着ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。定着ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると接触加熱部Ｎ１の幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施例では、外径をφ２０ｍｍとした。弾性層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金に熱が逃げるので適度な厚みが必要であり、本実施例では、弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。弾性層１１６の上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８が形成されている。離型層１１８はチューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものであっても良いが、本実施例では、耐久性の優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。定着ローラ１１０の表面硬度は、低ければ軽圧でも接触加熱部Ｎ１の幅が得られるが、低すぎると耐久性が悪化するため、本実施例では、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、４０〜４５°とした。定着ローラ１１０は、不図示の回転手段により、図中矢印Ｒ２方向に、表面移動速度６０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようになっている。
【０１１２】
加圧ローラ１１１は、定着ローラ１１０の熱を奪わないように、低熱容量で低熱伝導率のものが好ましく、本実施例では、定着ローラ１１０と同様の構成のものを用いた。外径はφ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１２１の外側に、厚さ４ｍｍの発泡ゴム弾性層１２２が形成され、最表層にはＰＦＡからなる離型層１２３が設けられている。加圧ローラ１１１は、加圧ローラ加圧バネ１２４によって軸受け１２５を介し、図中矢印Ａ２方向に１４７Ｎの力で加圧され、幅７ｍｍの定着ニップＮ２を形成し、定着ローラ１１０に従動回転（図中矢印Ｒ３）する。
【０１１３】
加熱ユニット１１２は、熱源である加熱ヒータ（加熱体）１１３と、ヒータ１１３を保持するヒータホルダー１１９と、定着ローラ１１０と接触する摺動層１２０と、を有する構成となっている。加熱ユニット１１２は、加圧バネ１１４によって図中矢印Ａ１方向に１１７．６Ｎの力で加圧され、定着ローラ回転方向の幅が８ｍｍの接触加熱部Ｎ１が形成されている。加熱ヒータ１１３は、アルミナ基板と、基板上に形成された発熱抵抗層と、保護層とを有する。基板は定着ローラ回転方向の幅が１２ｍｍ、厚さが１ｍｍである。発熱抵抗層の材質はＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）であり、基板中央部にスクリーン印刷により幅４ｍｍ、厚さ１０μｍの大きさに塗工してある。保護層の材質はガラスであり、厚みは５０μｍである。加熱ヒータ１１３のガラス面を、直接定着ローラ１１０表面に接触させ、定着ローラ１１０表面を加熱しても良いが、本実施例では、加熱ヒータ１１３の表面に、離型性と摺動性に優れた加熱摺動層１２０を設けた。この加熱摺動層１２０は、定着ローラ１１０の表面にオフセットしたトナーが加熱ユニット１１２へ付着するのを抑制すると共に、定着ローラ１１０との摺動による摩擦力を低減させる。加熱摺動層１２０の材質としては、トナーとの離型性に優れたＰＦＡや、摺動性に優れたＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を用いると良い。加熱摺動層１２０は、厚すぎると加熱ヒータ１１３の熱が定着ローラ１１０に伝わりにくくなり、薄すぎると耐久性が不足するため、厚さは１〜１００μｍ程度が好ましい。また、加熱摺動層１２０は、耐久性と表面性が良好なシート形状が好ましい。シート形状である場合、加熱ヒータ１１３の上下流エッジ部を覆うように設置できるため、加熱ヒータ１１３のエッジから定着ローラ１１０を保護できる利点がある。本実施形態においては、加熱摺動層１２０に、厚さ５０μｍのＰＦＡシートを用い、加熱ヒータ１１３のエッジを覆うように設置した。加熱ヒータ１１３の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミック基板の裏の温度を検知するための温度検知素子１１５が配置されている。この温度検知素子１１５の信号に応じて、ヒータの長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に流す電流を適切に制御することで、加熱ヒータ１１３の温度を調整している。そして、加熱ヒータ１１３は、接触加熱部Ｎ１の領域で、定着ローラ１１０の表面を加熱する。
【０１１４】
未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、不図示の搬送手段により、定着ニップＮ２に搬送されると、定着ローラ１１０の表面の熱は、未定着トナー像Ｔと記録材Ｐに移り、記録材Ｐ表面にトナー像Ｔが定着されるようになっている。
【０１１５】
次いで、本実施例の特徴である加熱ユニット（加熱部材）が移動する構成について以下に説明する。本実施例の摺動接触式の表面加熱定着装置は、接触加熱部における定着ローラの回転方向とは逆方向に加熱部材が移動する。本実施例の定着装置には、加熱ユニット１１２（加熱ヒータ１１３）を定着ローラ回転方向に対して逆方向に移動させるための加熱体揺動カム１４１（以下、単にカムと表現する）が設けられている。図１０中矢印Ａ３方向から見た定着装置の正面図を図１１に示す。カム１４１はカム軸１２８を軸に、加熱ユニット１１２の長手両端部に設けられている。カム軸１２８の端部に設けられたカム回転ギヤ１２６が不図示の駆動手段により回転駆動することで、カム１４１は図中矢印Ｒ４方向に回転する。
【０１１６】
図１２に接触加熱部周辺の拡大図を示す。定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転すると、加熱ユニット１１２は接触加熱部Ｎ１において定着ローラ１１０との摩擦により矢印Ａ４方向（定着ローラ回転方向と同方向）に力を受ける。本実施例の加熱ユニット１１２は、定着ローラ回転方向と同方向及び逆方向へ移動可能になっている。このため、定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転し、加熱ユニット１１２が矢印Ａ４方向に力を受けると、カム１４１と接触状態になる。図１２のように定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により加熱ユニット１１２がカム１４１と接触状態になると、加熱ユニット１１２の中心（ヒータの基板の中心）Ｃ２は、定着ローラ１１０の中心Ｃ１からＷ１＝２ｍｍ移動した位置（第１の位置）になる。カム１４１は、矢印Ｒ５方向へ位相がずれるに従って半径が大きくなっている。このためカム１４１が矢印Ｒ４方向に回転すると、加熱ユニット１１２は接触加熱部Ｎ１における定着ローラ１１０の表面移動方向Ａ４方向とは逆方向（定着ローラ回転方向に対して逆方向）へ押されて動くようになっている。本実施例のカム１４１は、最小半径であるＲ１＝１０ｍｍから３／４度（２７０°）回転するまでの間に滑らかに半径が４ｍｍ大きくなり、最大半径のＲ２＝１４ｍｍになるような形状をしている。カム１４１は、加熱ユニット１１２との接触部において最小半径である図１２の位置（半径Ｒ１＝１０ｍｍ）から、最大半径である図１３の位置（半径Ｒ１＝１４ｍｍ）まで矢印Ｒ４方向に２７０°回転することで、加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向へ４ｍｍ押し動かす。加熱ユニット１１２が図１２の位置よりも定着ローラ回転方向に対して逆方向へ４ｍｍ動くと、加熱ユニット１１２の中心Ｃ２は定着ローラ１１０の中心Ｃ１よりも定着ローラ回転方向に対して逆方向へＷ２＝２ｍｍ移動した位置（第２の位置）になる。
【０１１７】
カム１４１が更に矢印Ｒ４方向に回転し図１４の位置にくると、カム１４１の加熱ユニット１１２との接触部の半径は、再び最小半径Ｒ１＝１０ｍｍになる。このため、加熱ユニット１１２はカム１４１に接触するまで定着ローラ回転方向と同方向へ動き、再び図１２と同じ位置に戻る。
【０１１８】
すなわち定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転しているときに、カム１４１が矢印Ｒ４方向に回転すると、加熱ユニット１１２は図１３の位置まで動き、その後、図１４の位置に戻る往復運動をするようになっている。このように本実施例の駆動機構は加熱部材を第１の位置から第２の位置に向けて付勢するカム部材１４１を有し、定着ローラとカム部材の動きにより加熱部材が第１の位置と第２の位置に移動する。
【０１１９】
これに対して、加熱ユニットが動かないように固定された構成では、上述のように、印字耐久を行なうと接触加熱部Ｎ１の加熱ユニット１１２側に紙紛やオフセットトナーなどの汚れが溜まる。図１５に加熱ユニットが動かない構成の場合の接触加熱部Ｎ１に溜まる汚れの模式図を示す。接触加熱部Ｎ１に溜まる汚れＹ１は、紙紛などにオフセットトナーが混じっているため、接触加熱部Ｎ１で加熱されると溶融状態となる。そしてこの汚れが接触加熱部Ｎ１で定着ローラ１１０に擦られると接触加熱部Ｎ１を通過し、図１５に示すように接触加熱部Ｎ１よりも下流側（接触加熱部Ｎ１の出口付近）の加熱ユニット側に付着して溜まる。更に印字耐久が進み、接触加熱部Ｎ１下流の汚れＹ１が更に堆積し、定着ローラ１１０と汚れＹ１の接触面積が増加すると、加熱ユニットから定着ローラ１１０へ多量の汚れが転移し、次に搬送される記録材を汚すことがある。また場合によっては、接触加熱部Ｎ１よりも下流の汚れＹ１が定着ローラ１１０へ転移せずに蓄積し続け、接触加熱部Ｎ１内にまで汚れＹ１が入り込むと、加熱ヒータ１１３から定着ローラ１１０への伝熱を阻害し、定着不良などの画像不良を発生させることがあった。
【０１２０】
本実施例の構成は上述のように、加熱ユニットが定着ローラ回転方向に対して逆方向に動く。接触加熱部Ｎ１よりも下流に汚れＹ１が溜まった場合に、上述のようにカム１４１を回転させ加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かすと、図１６に示すように汚れＹ１が接触加熱部Ｎ１内に入っていく。接触加熱部Ｎ１において定着ローラ１１０表面は、加熱ユニット１１２が移動する矢印Ａ５方向とは逆方向に移動する。このため、接触加熱部Ｎ１内に入った汚れＹ１は、定着ローラ１１０によって擦り取られ、図１７に示すように、定着ローラ１１０表面に汚れＹ１を転移させることができる。定着ローラ１１０に転移した汚れＹ１は、定着ニップＮ２に到達すると定着ローラ１１０よりも低温な加圧ローラ１１１に転移する。そして次に定着ニップＮ２に記録材Ｐが搬送されると、加圧ローラ１１１上の汚れＹ１は記録材Ｐの裏面に付着し排出される。また、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過しているときに、加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かし、汚れＹ１を定着ローラ１１０表面に転移させれば、記録材Ｐの表面（画像面側）に汚れＹ１を排出することができる。このように加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かすことにより、接触加熱部Ｎ１よりも下流の汚れＹ１を定着ローラ１１０に転移させることができ、定着ニップＮ２において記録材Ｐ上に汚れＹ１を排出することができる。
【０１２１】
加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かすことによる汚れＹ１の除去は、記録材Ｐ上に行なうため、記録材Ｐ上に排出された汚れＹ１が目立たないように、こまめに汚れＹ１の排出を行なうのが好ましい。本実施例では、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過している間は、常に加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かし、接触加熱部Ｎ１よりも下流に汚れＹ１を溜めないようしている。
【０１２２】
本実施例における加熱ユニット１１２の定着ローラ回転方向に対して逆方向への移動と記録材Ｐの搬送のタイミングを図１８に示す。カム１４１の回転角［°］を横軸に示し、カム１４１の回転による加熱ユニット１１２の上流への移動量［ｍｍ］を縦軸に示す。カム１４１の回転角が０°及び３６０°のときの加熱ユニット１１２の位置は図１２に示す位置であり、図１２の位置における加熱ユニット１１２の定着ローラ回転方向上流への移動量（縦軸）を０ｍｍとして示す。カム１４１が回転し、加熱ユニット１１２が上流へ動き始めると記録材Ｐが定着ニップＮ２に搬送され、記録材Ｐ上のトナー像の定着が始まる。記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過しているときは、加熱ユニット１１２が上流へ移動するように、カム１４１は記録材Ｐの搬送に同期して回転するようになっている。記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過し終わると、加熱ユニット１１２の上流への移動（移動量４ｍｍ）が終了し、次の記録材Ｐが定着ニップＮ２に搬送されるまでの間に、加熱ユニット１１２は下流に戻るようなタイミングでカム１４１が回転する。本実施例では、記録材Ｐの搬送とカム１４１の回転を同期させており、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過している間は、必ず加熱ユニット１１２が定着ローラ回転方向に対して逆方向に動くようになっている。換言すると、一枚の記録材を定着処理する期間中の加熱ユニット移動方向は、定着ローラ回転方向に対して逆方向のみである。従って、接触加熱部Ｎ１に到達する紙粉やオフセットトナーなどの汚れは、常に定着ローラ１１０によって掻き取られるため、接触加熱部Ｎ１よりも下流に汚れが溜まらない。また記録材Ｐの先端から後端にかけて汚れを少しずつ記録紙Ｐ上へ排出できるため、全く目立つことなく記録材Ｐ上へ汚れを排出することができる。
【０１２３】
加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向約１ｍｍ以上移動させれば、接触加熱部Ｎ１より下流の汚れを定着ローラ１１０上へ転移させることができる。この移動量は長いほど定着ローラ１１０が接触加熱部Ｎ１の汚れを掻き取る時間が長くなるため汚れの除去効果は高くなる。しかし、加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向へ移動させることによって、接触加熱部Ｎ１の領域から加熱ヒータ１１３の通電発熱抵抗層が外れてしまうと、定着ローラ１１０の表面温度が低下してしまう。本実施例のように記録材Ｐ上のトナー像を定着させているときに加熱ユニット１１２の定着ローラ回転方向に対して逆方向への移動を行なう場合、接触加熱部Ｎ１の領域から加熱ヒータ１１３の通電発熱抵抗層が外れないようにしなくてはならない。本実施例では加熱ユニット１１２を移動させても、幅８ｍｍの接触加熱部Ｎ１から幅４ｍｍの通電発熱抵抗層が外れないように、加熱ユニット１１２の移動量を４ｍｍとした。
【０１２４】
以上のように本実施例の構成では、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過している間、常に加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かすことで、接触加熱部Ｎ１よりも下流の汚れを記録材Ｐ上へ目立たないように排出することができる。そのため接触加熱部Ｎ１よりも下流に汚れが堆積するのを抑えることができる。
【０１２５】
本実施例のように加熱ユニットが定着ローラ回転方向に対して逆方向に動く構成と、加熱ユニットが動かないように固定された構成（比較例）において、印字耐久試験を行い比較した。印字耐久試験は、印字率５％の画像を連続印字により、画像形成装置の寿命である１０万枚まで印字を行い、接触加熱部に溜まる汚れによる画像不良や定着不良の有無を確認した。比較例の構成では、約５００枚印字時点で、接触加熱部に多量に堆積した汚れが定着ローラに吐き出され画像不良が発生した。５００枚印字以降は約２００枚印字毎に１枚程度の割合で、約４万枚印字以降は約１００枚印字毎に１枚程度の割合で、画像不良が発生し続けた。また約８万枚印字以降で、接触加熱部の汚れの堆積による伝熱阻害による定着不良が発生し始めた。一方、本実施例の構成では、記録材が定着ニップを通過している間は、必ず加熱ユニットが定着ローラ回転方向に対して逆方向に動くようになっているため、接触加熱部に到達する汚れは、常に定着ローラによって掻き取られ、接触加熱部に汚れが多量に溜まらない。そのため、画像形成装置の寿命である１０万枚印字まで、接触加熱部の汚れによる画像不良や定着不良の発生は無かった。
【０１２６】
以上説明した構成においては、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過している間、常に加熱ユニット１１２が定着ローラ回転方向に対して逆方向に動くように、記録材Ｐの搬送と加熱ユニット１１２を動かすタイミングを同期させた。しかしながら、加熱ユニット１１２を動かすタイミング、及び速さはこれに限らない。定着ローラ１１０が回転しているときに、加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に移動させれば、接触加熱部Ｎ１の汚れを定着ローラ１１０上へ転移させることができる。例えば、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過していないときに、定着ローラ１１０を回転させ、加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向に移動させても良い。記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過していないときに、接触加熱部Ｎ１の汚れを定着ローラ１１０上へ転移させることで、汚れを定着ローラ１１０から加圧ローラ１１１へ転移させ、記録材Ｐの裏面に汚れを排出させることができる。記録材Ｐ上のトナー像を１枚定着毎に加熱ユニット１１２を移動させるなど、頻繁に汚れを除去することで、汚れを目立つことなく記録材Ｐ裏面に排出させることができる。また記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過していないときは、定着処理を実行していないので次の記録材上のトナー像を定着させるのに間に合う程度まで定着ローラ１１０の温度を低下させても問題ない。このため、接触加熱部Ｎ１から加熱ヒータ１１３の通電発熱抵抗層が外れるほど加熱ユニット１１２の移動量を長くすることができ、汚れの除去能力を上げることができる。加熱ユニット１１２の上流側への移動量が長いと、接触加熱部Ｎ１下流の汚れを定着ローラ１１０へ掻き取らせる時間（距離）が長くなるため、より確実に接触加熱部Ｎ１よりも下流の汚れの除去ができる。
【０１２７】
また加熱ユニット１１２を定着ローラ回転方向に対して逆方向へ動かす頻度も上述のように１枚印字毎に限らず、記録材Ｐ上に排出した汚れの量が許容できる範囲内であれば、動かす頻度を減らしても良い。
【０１２８】
また、一枚の記録材の定着処理中に加熱ユニットを定着ローラ回転方向及び逆方向に複数回往復移動させても構わない。すなわち、加熱部材が、トナー像加熱処理中に第１の位置と第２の位置を往復移動してもよい。
【０１２９】
加熱ユニット１１２を動かす方法も上述のカムを使用した方法に限らず、定着ローラ１１０が回転しているときに加熱ユニット１１２が定着ローラ回転方向に対して逆方向へ動けば同様の作用効果が得られる。
【０１３０】
（実施例４）
本発明の実施例４を以下に説明する。本実施例において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、上記実施例３と同じく一般的であり、説明を省略する。また、摺動接触式の表面加熱定着装置についても、実施例３と同じ部材は、実施例３と同一の符号で示し、説明を省略する。本実施例では、接触加熱部における定着ローラの回転方向とは逆方向に加熱体が回転移動することを特徴としている。以下に詳しく説明する。
【０１３１】
図１９は、本実施例における摺動接触式の表面加熱定着装置の概略図である。定着ローラ１１０、加圧ローラ１１１の構成は実施例３と同様であり、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により、加圧ローラ１１１は矢印Ｒ３方向に従動回転する。定着ローラ１１０の外周面には、定着ローラ１１０を加熱する加熱体１４０が接触し、接触加熱部Ｎ３を形成している。
【０１３２】
本実施例の加熱体１４０は、アルミパイプ１４３にハロゲンヒータ１４２を内包した熱ローラの構成となっている。アルミパイプ１４３の内面には、ハロゲンヒータ１４２の放射光を吸収しやすい耐熱性の吸収塗料が塗工してあり、ハロゲンヒータ１４２の輻射熱がアルミパイプ１４３へ伝達するようになっている。またアルミパイプ１４３の外面は、定着ローラ１１０からくる紙紛やオフセットトナーが付着しにくいように離型性の良好なＰＦＡの離型層が形成されている。この離型層は厚さが薄い方がハロゲンヒータ１４２の熱を外周面に伝えやすく、本実施例では、コーティングによりＰＦＡ離型層を１０μｍ形成した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を用いても良いが、本実施例では耐熱性と離型性に優れるＰＦＡを用いた。アルミパイプ１４３は、外径が小さく、肉厚が薄い方が熱容量を小さくでき、ハロゲンヒータ１４２の熱をより早く外周面に伝えやすい。しかしながら、外径が小さく、肉厚が薄すぎると強度が低くなってしまう。アルミパイプ１４３の強度が低くなると定着ローラ１１０との接触加熱部Ｎ３を形成するための加圧力が掛けられなくなり、接触加熱部Ｎ３の幅が狭くなってしまう。接触加熱部Ｎ３の幅が狭くなると、加熱体１４０の熱が定着ローラ１１０に伝わりにくくなるため、立ち上げ時間を短縮するためには、接触加熱部Ｎ３の幅を必要量確保できるようにアルミパイプ１４３には適度な強度が必要である。本実施例ではアルミパイプ１４３の外径をφ１８ｍｍ、肉厚をｔ＝１．０ｍｍとし、長手両端部に設置された加圧バネによって図中矢印Ａ１方向に１１７．６Ｎの力で加圧し、幅５ｍｍの接触加熱部Ｎ３を形成している。
【０１３３】
熱ローラなどの回転体を加熱体として用いる接触式の表面加熱定着装置は、一般的に加熱体と定着ローラは摺動せずに、接触加熱部において加熱体は定着ローラと同一方向に回転移動するが、本実施例の加熱体１４０の表面は、接触加熱部Ｎ３において、定着ローラ１１０の表面移動方向とは逆方向（矢印Ｒ６方向）に移動する。図１９中矢印Ａ３方向から見た定着装置の正面図を図２０に示す。加熱体１４０は長手両端部に軸１３０があり、軸受け１３１を介して加圧バネ１２９により、矢印Ａ１方向に加圧されている。加熱体１４０の軸１３０の端部には、加熱体回転ギヤ１３９が設けられており、不図示の駆動手段により回転駆動させる。これにより、加熱体１４０の表面の移動方向は、定着ローラ１１０の表面の移動方向に対して逆方向である、図中矢印Ｒ６方向に回転するようになっている。
【０１３４】
従来、定着ローラの外周面に接触する加熱体がハロゲンランプを内蔵したローラ形状の表面加熱定着装置の場合、印字耐久を行なうと加熱体表面に紙紛やオフセットトナーなどの汚れが付着することがあった。印字耐久が進み加熱体表面の汚れがある一定量を超えると、定着ローラへ多量の汚れが転移し、次に搬送される記録材を汚すことがある。また場合によっては、加熱体表面の汚れが定着ローラへ転移せずに成長し続け、加熱体から定着ローラへの伝熱を阻害し、定着不良などの画像不良を発生させることがあった。
【０１３５】
本実施例の構成は、上述のように接触加熱部Ｎ３において加熱体１４０の表面が定着ローラ１１０の表面移動方向とは逆方向に移動する。つまり、加熱体１４０は定着ローラ１１０の回転方向と同じ方向に回転する。図２１及び図２２に接触加熱部Ｎ３周辺の拡大図を示す。図２１に示すように加熱体１４０表面に汚れＹ２が付着した場合でも、定着ローラ１１０の表面移動方向とは逆方向に加熱体１４０の表面が移動しているため、図２２に示すように、加熱体１４０表面の汚れは定着ローラ１１０によって擦り取られる。定着ローラ１１０に掻き取られた汚れＹ２は、実施例３と同様に、定着ニップＮ２において記録材Ｐ上へ排出することができる。
【０１３６】
加熱体に付着した汚れを定着ローラへ掻き取らせるには、基本的に接触加熱部において定着ローラの表面移動方向に対して逆方向に加熱体表面を移動させなければならない。本実施例の構成では、定着ローラ１１０の回転中は、加熱体１４０を定着ローラ１１０の回転と同方向へ常に回転させるため、接触加熱部Ｎ３における定着ローラ１１０表面の移動方向に対して加熱体１４０表面は絶え間なく逆方向へ移動することになる。すなわち定着ローラ１１０は、接触加熱部Ｎ３において、加熱体１４０の汚れを常に掻き取っている状態となるため、加熱体１４０に汚れが堆積するのを抑えることができる。
【０１３７】
加熱体１４０を定着ローラ１１０の回転と同方向に回転すことによる加熱体１４０表面の汚れＹ２の排出は、実施例３と同様に記録材Ｐ上に行なうため、記録材Ｐ上に排出された汚れＹ２が目立たないように、こまめに排出するのが好ましい。本実施例では、定着ローラ１１０の回転と連動させ、定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転するときは、常に加熱体１４０を回転（矢印Ｒ６方向への回転）させるようにしている。そのため、加熱体１４０表面の汚れは、常に定着ローラ１１０に掻き取られ、少しずつ目立たないように記録材Ｐ上へ汚れを排出することができる。
【０１３８】
定着ローラの回転に対する加熱体１４０の回転の速度は、遅くても回転していれば加熱体１４０表面の汚れを定着ローラ１１０上へ転移させる効果はあるが、速いほど定着ローラ１１０の汚れの掻き取り効果は高くなる。しかし、加熱体１４０の回転が、速すぎると加熱体１４０を回転させる回転トルクが高くなってしまうため、本実施例では、加熱体１４０の矢印Ｒ６方向の表面移動速度３ｍｍ／ｓｅｃとした。
【０１３９】
以上のように本実施例の構成では、接触加熱部において加熱体表面が定着ローラ表面の移動方向に対して逆方向に移動するように、定着ローラの回転方向と同方向に回転させることで、加熱体表面に付着する汚れを記録材Ｐ上へ少しずつ目立たないように排出することができる。そのため加熱体表面に汚れが堆積するのを抑えることができる。
【０１４０】
以上説明した構成により、実施例３と同様の印字耐久試験を行なった。加熱体を定着ローラの回転と同方向に常に回転させているため、接触加熱部に到達する汚れは、常に定着ローラによって掻き取られ、加熱体に汚れが溜まらない。その結果、画像形成装置の寿命である１０万枚印字まで、加熱体の汚れによる画像不良や定着不良の発生は無かった。
【０１４１】
なお、本実施例の構成では、定着ローラ１１０が回転するときは、常に加熱体１４０を回転させるように、加熱体１４０の回転と定着ローラ１１０の回転を連動させたが、常に加熱体１４０を回転させなくても良い。例えば、記録材Ｐ上のトナーを定着させているときは、定着ローラ表面の移動方向と加熱体表面の移動方向が同じ方向となるように定着ローラ１１０の回転に合わせて加熱体１４０を逆回転させる。そして、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過していないときのみに、定着ローラ表面の移動方向と加熱体表面の移動方向が逆方向となるように加熱体１４０を定着ローラ１１０の回転と同方向に回転させても良い。そうすることで、記録材Ｐ上のトナーを定着させているときの回転トルクを低減させることができる。また、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過していないときに加熱体１４０を定着ローラ１１０の回転と同方向に回転させることで、汚れを定着ローラ１１０から加圧ローラ１１１へ転移させることができるため、記録材Ｐの裏面に汚れを排出させることができる。実施例３と同様に、記録材Ｐ上のトナー像を１枚定着毎など、頻繁に行なうことで、汚れを目立つことなく記録材Ｐ裏面に排出させるようにしても良い。その他に、加熱体１４０表面の汚れをクリーニングするためのモードを設けておき、ユーザによって任意のタイミングで、或いは所定枚数定着処理したら自動で、定着ローラ１１０の回転と同方向に加熱体１４０を回転させても良い。
【０１４２】
（実施例５）
本発明の実施例５を以下に説明する。本実施例において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、上記実施例３と同じく一般的であり、説明を省略する。また、摺動接触式の表面加熱定着装置についても、実施例３と同じ部材は、実施例３と同一の符号で示し、説明を省略する。
【０１４３】
本実施例では、接触加熱部における定着ローラの回転方向とは逆方向に加熱摺動層のみが移動することを特徴としている。この場合、摺動層が加熱部材に相当する。以下に詳しく説明する。
【０１４４】
本実施例における摺動接触式の表面加熱定着装置の概略図を図２３に示す。定着ローラ１１０、加圧ローラ１１１の構成は実施例３同様であり、定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により、加圧ローラ１１１は矢印Ｒ３方向に従動回転する。定着ローラ１１０の外周面には、定着ローラ１１０を加熱する加熱ユニット１５０が接触し、接触加熱部Ｎ４を形成している。
【０１４５】
加熱ユニット１５０は、熱源である加熱ヒータ（加熱体）１３２がヒータホルダー１３３に保持され、定着ローラ１１０と接触する部分には、加熱摺動層１３４が設けられた構成となっている。
【０１４６】
本実施例の構成は、加熱摺動層１３４が定着ローラの回転方向と同方向及び逆方向に移動可能であり、加熱ヒータ１３２を保持するヒータホルダー１３３は、移動しないように定着装置に固定されている。ヒータホルダー１３３は、加圧バネ１１４によって図中矢印Ａ１方向に１１７．６Ｎの力で加圧され、加熱摺動層１３２を介して幅８ｍｍの接触加熱部Ｎ４が形成されている。本実施例の加熱摺動層１３４は、耐久性と熱伝導性に優れた金属材を基材に用いた。加熱摺動層１３４の基材は厚さ３０μｍのＳＵＳシート（ステンレス製のシート）で、その表面には、紙紛やオフセットトナーの付着を抑制するためＰＦＡの離型層がコートで形成されている。本実施例の構成は、加熱ヒータ１３２と加熱摺動層１３４が摺動する構成のため、加熱ヒータ１３２と加熱摺動層１３４の摩擦力低減及び摺動部の磨耗防止のため、加熱ヒータ１３２と加熱摺動層１３４の間に耐熱性のシリコーングリスを塗布してある。グリスの他に、加熱ヒータ１３２や加熱摺動層１３４の接触摺動面に滑り性が良好で耐熱性のある材料（ＰＴＦＥ、ＰＦＡなど）を保護層として形成しても良い。保護層を形成する場合、加熱ヒータ１３２から定着ローラ１１０への熱伝達を阻害しないように、保護層の厚さは薄い方が良く、コーティングするなどで１〜５０μｍ程度の厚さで形成するのが好ましい。加熱ヒータ１３２と定着ローラ１１０に挟まれた加熱摺動層１３２は、定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転すると、接触加熱部Ｎ４で矢印Ａ４方向に摩擦力を受ける。加熱摺動層１３４は、接触加熱部Ｎ４よりも上流側で加熱摺動層支持板金１３５によって長手全域を支持されており、加熱摺動層支持板金１３５は、その下流側に設けられた加熱摺動層揺動カム１３６（以下、単にカム１３６と称する）によって支えられている。
【０１４７】
図２３中矢印Ａ１方向からみた定着装置の概略図を図２４に示す。カム１４１はカム軸１３９を軸に、加熱摺動層支持板金１３５の長手両端部に設けられている。カム軸１３９の端部に設けられたカム回転ギヤ１３７が不図示の駆動手段により回転駆動することで、カム１３６は図中矢印Ｒ７方向に回転する。カム１３６の形状は、実施例３の加熱体揺動カム１４１と同一形状であり、最小半径１０ｍｍから最大半径１４ｍｍまで滑らかに大きくなるような形状をしている。定着ローラ１１０の矢印Ｒ２方向の回転により、加熱摺動層１３４が矢印Ａ４方向に摩擦力を受けているときに、カム１３６を矢印Ｒ７方向に回転させることで、実施例３の加熱ユニット１１２と同様に、加熱摺動層１３４が定着ローラ回転方向と同方向及び逆方向に往復移動する。
【０１４８】
図２５、図２６に接触加熱部Ｎ４周辺の拡大図を示す。図２５が第１の位置、図２６が第２の位置を示している。図２５に示すように加熱摺動層１３４に汚れＹ３が付着した場合でも、定着ローラ１１０が矢印Ｒ２方向に回転しているときに、カム１３６を矢印Ｒ７方向に回転させ、加熱摺動層１３４を定着ローラ回転方向に対して逆方向へ移動させる。これにより、図２６に示すように、加熱摺動層１３４の汚れＹ３は定着ローラ１１０によって擦り取られる。定着ローラ１１０に擦り取られた汚れＹ３は、実施例３と同様に、定着ニップＮ２において記録材Ｐ上へ排出することができる。
【０１４９】
本実施例における加熱摺動層１３４の移動と記録材Ｐの搬送のタイミングは、実施例３における加熱ユニット１１２の移動と記録材Ｐの搬送のタイミングと同一である。すなわち、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過しているときは常に加熱摺動層１３４を定着ローラ回転方向に対して逆方向に動かし、接触加熱部Ｎ４よりも下流に汚れＹ３を溜めないようしている。
【０１５０】
本実施例の構成は、加熱ヒータ１３２は移動せずに、加熱摺動層１３４のみを移動させることで、接触加熱部Ｎ４に溜まる汚れＹ３を除去することが可能である。そのため加熱ヒータ１３２の中心と定着ローラ１１０の中心はずれることが無く、加熱ヒータ１３２の通電発熱抵抗層が接触加熱部Ｎ４から外れることは無い。そのため通電発熱抵抗層の幅を、接触加熱部Ｎ４の幅まで広げることができる。定着ローラ１１０に接触させる通電発熱抵抗層の幅は広いほど定着ローラ１１０表面を加熱させやすく、立ち上げ時間を短縮させることができる。本実施例における加熱ヒータ１３２の通電発熱抵抗層の幅は、接触加熱部Ｎ４の幅と同じ８ｍｍであり、定着ローラ１１０表面をより短時間で加熱できるようになっている。
【０１５１】
以上説明した構成により、実施例３と同様の印字耐久試験を行なった。記録材が定着ニップを通過している間は、加熱摺動層が定着ローラ回転方向に対して逆方向に動くようになっているため、接触加熱部に到達する汚れは、常に定着ローラによって掻き取られ、接触加熱部には汚れが溜まらない。その結果、画像形成装置の寿命である１０万枚印字まで、接触加熱部の汚れによる画像不良や定着不良の発生は無かった。
【０１５２】
なお、本実施例の構成においても、実施例３と同様に、加熱摺動層１３４を動かすタイミング、速さ、及び頻度はこれに限らない。また、加熱摺動層１３４を動かす方法も上述のカムを使用した方法に限らず、その他の方法でも、定着ローラ１１０の回転中に、加熱摺動層１３４が定着ローラ回転方向に対して逆方向へ動けば同様の作用効果が得られる。
【０１５３】
（実施例６）
本発明の実施例６を以下に説明する。本実施例において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、上記実施例３と同じく一般的であり、説明を省略する。また、摺動接触式の表面加熱定着装置についても、実施例３と同じ部材は、実施例３と同一の符号で示し、説明を省略する。
【０１５４】
実施例５で説明した構成においては、加熱摺動層を定着ローラ回転方向と同方向及び逆方向へ往復移動させる構成であるが、本実施例の構成は、ベルト状の加熱摺動層を用い、実施例４の加熱体１４０のように、定着ローラの表面移動方向とは逆方向にベルト状の加熱摺動層の表面を移動させ、加熱摺動層の汚れを防止する構成である。
【０１５５】
図２７に本実施例の定着装置の概略図を示す。加熱摺動層である加熱摺動ベルト１４５は、ベルトガイド１４６とベルト回転ローラ１４７に架け渡されている。ベルト１４５は、実施例５の加熱摺動層１３２と同様に、基材が厚さ３０μｍのＳＵＳベルト（ステンレス製のベルト）であり、表面に紙紛やオフセットトナーの付着を防止するためＰＦＡの離型層をコートしてある。本実施例の構成も、実施例５と同様に、加熱ヒータ１３２と加熱摺動ベルト１４５が摺動する構成のため、加熱ヒータ１３２と加熱摺動ベルト１４５の摩擦力低減及び摺動部の磨耗防止のため、加熱ヒータ１３２と加熱摺動ベルト１４５の間に耐熱性のシリコーングリスを塗布した。グリスの他に、加熱ヒータ１３２や加熱摺動ベルト１４５の接触摺動面に滑り性が良好で耐熱性のある材料（ＰＴＦＥ、ＰＦＡなど）を保護層として形成しても良い。保護層を形成する場合、加熱ヒータ１３２から定着ローラ１１０への熱伝達を阻害しないように、保護層の厚さは薄い方が良く、コーティングするなどで１〜５０μｍ程度の厚さで形成するのが好ましい。ベルト回転ローラ１４７は、定着ローラ１１０の弾性層と同じくシリコーンの発泡ゴムからなり、図中矢印Ｒ８方向に回転することで、加熱摺動ベルト１４５を矢印Ｒ９方向へ回転移動させる。実施例４の加熱体１４０と同様に、定着ローラ１１０の回転とベルト回転ローラ１４７の回転を連動させているため、定着ローラ１１０を回転させている間は、加熱摺動ベルト１４５が定着ローラ１１０の回転方向（矢印Ｒ２方向）と同方向（矢印Ｒ９方向）に回転するようになっている。そのため、印字によって接触加熱部Ｎ４に到達する汚れは、定着ローラ１１０によって掻き取られる。
【０１５６】
本実施例の構成では、実施例４と同様に、定着ローラ１１０の回転中は、加熱体（加熱摺動ベルト１４５）の表面を定着ローラ１１０の表面移動方向とは逆方向へ常に移動させる。このため、接触加熱部Ｎ４における定着ローラ１１０表面の移動方向に対して加熱体表面は絶え間なく逆方向へ移動することになる。すなわち定着ローラ１１０は、接触加熱部Ｎ４において、加熱摺動ベルト１４５の汚れを常に掻き取っている状態となるため、加熱体１４０に汚れが堆積するのを抑えることができる。また加熱摺動層が薄肉ベルトであるため、実施例４の金属パイプと比較して熱容量が少なく、また柔軟性もあるため接触加熱部Ｎ４の幅を形成しやすい。そのため熱源からの熱を定着ローラ１１０へ伝えやすく、定着ローラ１１０の立ち上げ時間を短縮することができる。
【０１５７】
以上説明した構成により、実施例３と同様の印字耐久試験を行なった。接触加熱部Ｎ４において加熱摺動ベルト１４５の表面を定着ローラ１１０の表面とは逆方向に常に移動させる。このため、接触加熱部Ｎ４に到達する汚れは、常に定着ローラ１１０によって掻き取られ、加熱摺動ベルト１４５に汚れが溜まらない。その結果、画像形成装置の寿命である１０万枚印字まで、接触加熱部の汚れによる画像不良や定着不良の発生は無かった。
【０１５８】
なお、本実施例の構成においても、実施例４と同様に、加熱摺動ベルト１４５を動かすタイミング、速さ、及び頻度はこれに限らない。また、加熱摺動ベルト１４５を定着ローラ１１０の回転方向と同方向へ回転させる方法も上述の駆動ローラを使用した方法に限らず、その他の方法でも同様の作用効果が得られる。
【０１５９】
以上説明した実施例３から実施例６において、加熱部材（或いは加熱ユニット）の汚れの除去について説明したが、定着ニップＮ２を形成する加圧部材としては、ローラに限らず、回転しないパッド部材などを用いても良い。
【０１６０】
また、実施例１〜６は画像形成装置に搭載する定着装置を例にして説明したが、本発明は、定着済みのトナー像を担持する記録材を再度加熱して画像の光沢度を向上させる光沢付与装置のような像加熱装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の像加熱装置の構成図である。
【図３】実施例１の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】定着ローラが正回転している時の加熱部材と定着ローラの位置関係、及び定着ローラが逆回転している時の加熱部材と定着ローラの位置関係を示す図である。
【図５】定着ローラが正回転している時の加圧部材と定着ローラの位置関係、及び定着ローラが逆回転している時の加圧部材と定着ローラの位置関係を示す図である。
【図６】実施例２の像加熱装置の構成図であり、定着ローラが正回転している時の図である。
【図７】実施例２の像加熱装置の構成図であり、定着ローラが停止している時の図である。
【図８】加熱ニップ部付近のトナー汚れを説明するための図
【図９】比較例の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３の像加熱装置の構成図である。
【図１１】実施例３の像加熱装置の正面図。
【図１２】実施例３の像加熱装置の加熱部材駆動構造を示す図。
【図１３】実施例３において、加熱部材が定着ローラ回転方向に対して逆方向に移動した状態を示した図。
【図１４】実施例３において、加熱部材が定着ローラ回転方向と同方向に移動した状態を示した図。
【図１５】加熱部材が固定された像加熱装置におけるトナー汚れの堆積状態を示す図。
【図１６】接触加熱部よりも下流の汚れを接触加熱部内に移動させた状態を示した図。
【図１７】接触加熱部内に移動させた汚れを定着ローラへ転移させた状態を示した図。
【図１８】実施例１において、記録材の搬送タイミングと加熱部材の往復運動のタイミングの関係を示す図。
【図１９】実施例４の像加熱装置の構成図。
【図２０】実施例４の像加熱装置の正面図。
【図２１】実施例４において、加熱部材に付着する汚れを定着ローラへ転移させる過程を示す図。
【図２２】実施例４において、加熱部材に付着する汚れを定着ローラへ転移させる過程を示す図。
【図２３】実施例５の像加熱装置の構成図。
【図２４】実施例５の像加熱装置を上から見た図。
【図２５】実施例５において、加熱部材に付着する汚れを定着ローラへ転移させる過程を示す図。
【図２６】実施例５において、加熱部材に付着する汚れを定着ローラへ転移させる過程を示す図。
【図２７】実施例６の像加熱装置の構成図。
【図２８】本発明の像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置の断面図。
【符号の説明】
【０１６２】
２０、１１２  加熱部材
１０、１１０  定着ローラ
４１  付勢部材
２４  ホルダ
１４１  カム部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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