(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、前記回転体の表面に接触して前記回転体を外部加熱する回転体加熱ニップ部を形成する加熱部材と、を有し、加熱された前記回転体の表面に被加熱体を接触させて加熱する加熱装置において、
前記回転体加熱ニップ部における前記加熱部材の前記回転体に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように前記加熱部材を移動させる加熱部材移動手段を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記加熱部材移動手段は、前記加熱部材を前記回転体の回転方向に対して逆方向に移動させる時にのみ、前記回転体加熱ニップ部における前記加熱部材の前記回転体に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように前記加熱部材を移動させることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記加熱部材移動手段は、前記加熱部材を前記回転体の接線方向に往復運動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記回転体の表面に被加熱体を接触させて加熱する被加熱体加熱ニップ部を形成する加圧部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記被加熱体が画像を担持した記録材であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式等のプリンターや複写機などの画像形成装置の画像加熱定着装置として用いて好適な加熱装置に関する。より詳しくは、外部加熱方式・加熱部材摺動接触式の加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、電子写真プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段で記録材に間接方式あるいは直接方式で形成担持させた未定着現像剤像を記録材面に固着画像として加熱定着させる加熱装置である定着装置を例にして説明する。
【０００３】
外部加熱方式の定着装置は、例えば、特許文献１に提案されている。この外部加熱方式の定着装置は、記録材を加熱するための定着ローラを加熱する加熱部材（発熱体）を定着ローラの外部に設け、定着ローラを表面側から所定の定着温度に加熱する方式の装置である。
【０００４】
外部加熱方式の定着装置は、定着ローラを内部から加熱する方式にくらべ、定着ローラ表面を直接加熱するため、定着ローラ表面が所望の温度に昇温するまでの時間が短縮するとともに、不要な部分を温めることがないため消費エネルギーを削減することができる。
【０００５】
上記のような外部加熱方式には、大きく分けて二種類ある。一つ目は、加熱部材を定着ローラの表面に接触させて加熱する接触加熱方式である。二つ目は、加熱部材にハロゲンヒーター等を用い、加熱部材を定着ローラ表面に接触させずに複写熱で加熱する非接触加熱方式である。
【０００６】
接触加熱方式は加熱部材から定着ローラ表面に直接に熱を伝えるため、非接触加熱方式にくらべ、加熱部材と定着ローラ表面との間の熱抵抗が低く、熱伝達の効率が高い。
【０００７】
そして、接触加熱方式の場合、定着ローラの回転をスムーズに行なう目的で、加熱部材と定着ローラとの間に摺動部材を介在させる構成が多く採用されている。
【０００８】
その場合の構成は、摺動部材を固定し定着ローラと摺動部材が摺動する方式（摺動式）と、摺動部材が定着ローラと摺動しないで、定着ローラ表面とともにつれ回る方式（従動式）とに分けられる。熱伝達の効率化と構成の簡素化等の観点から、摺動式（固定式）の方が利点は多い。
【０００９】
また、摺動式の熱伝達効率をより高めるため、熱抵抗となる摺動部材をなくし、摺動部材を介さずに加熱部材を定着ローラ表面に直接に接触させる構成も採用されている。
【特許文献１】特開２００３−１８６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記摺動式の外部加熱方式の場合、定着すべき画像を担持した記録材から定着ローラの表面に転移（オフセット）したトナー等の汚れが定着ローラと加熱部材との接触部である加熱ニップ部に溜まりやすいという課題がある。
【００１１】
溜まって大きく成長した汚れの塊は、不意に定着ローラの表面に吐き出され、トナー像加熱工程中の記録材を汚す等の問題があった。
【００１２】
さらに、加熱ニップ部に異物が進入した場合、異物が加熱ニップ部にひっかかり定着ローラの表面を傷つけてしまう問題もある。定着ローラ表面に傷が発生してしまうと、記録材上のトナーを定着する時に、傷がトナー上に転写されてしまい、傷の深さや幅によっては縦筋に見えてしまう画像不良の問題があった。
【００１３】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、外部加熱方式・加熱部材摺動接触式の加熱装置について、加熱部材に溜まった汚れを回収し、さらに加熱ニップ部に進入した異物を除去することができる加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、回転体と、前記回転体の表面に接触して前記回転体を外部加熱する回転体加熱ニップ部を形成する加熱部材と、を有し、加熱された前記回転体の表面に被加熱体を接触させて加熱する加熱装置において、前記回転体加熱ニップ部における前記加熱部材の前記回転体に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように前記加熱部材を移動させる加熱部材移動手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、摺動接触式の外部加熱装置において、加熱部材の回転体加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように加熱部材を動作させると、回転体加熱ニップ部の各点でそれぞれ異なる摩擦力が発生する。そのため、異物を効果的に回転体加熱ニップ部外へ排出でき、異物が回転体のある一方向に傷をつけることが防止できる。また同時に、回転体加熱ニップ部内に入った汚れや加熱ニップ部に付着していた汚れも、回転体加熱ニップ部内各点のそれぞれ異なる摩擦力で効果的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施例１］
本発明の第１の実施例を以下に説明する。まず、本実施例における画像形成装置の本体構成を説明し、次いで本発明に係わる加熱装置としての定着装置について詳しく説明する。
【００１７】
（１）画像形成装置の本体構成
図１５は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザープリンターであり、パーソナルコンピュータ・イメージリーダー等の外部装置３００から制御回路部２００に入力した電気的画像信号に基づいて記録材Ｐにフルカラー画像を形成する。即ち、外部装置３００から制御回路部２００にＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の三原色に色分解されたカラー画像情報の電気的画像情報が入力する。制御回路部２００は画像形成装置を統括制御する制御手段であり、外部装置３００との電気的信号の授受、画像形成機構部の各種プロセス機器との電気的信号の授受をして、画像形成シーケンス制御を行う。
【００１８】
ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫは、図面上、右側から左側に順に水平方向に並べられて画像形成装置内に配列された第１から第４の４つの画像形成部（画像形成ステーション）である。第１の画像形成部ＵＹはイエロー（Ｙ色）のトナー像を形成する。第２の画像形成部ＵＭはマゼンタ（Ｍ色）のトナー像を形成する。第３の画像形成部ＵＣはシアン（Ｃ色）のトナー像を形成する。第４の画像形成部ＵＫはブラック（Ｋ色）のトナー像を形成する。
【００１９】
各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫは、それぞれ、像担持体であるドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を有する。そして、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての、帯電器（帯電ローラ）２、像露光装置としてのレーザースキャナー３、現像器４、転写器（転写ローラ）５、ドラムクリーナー６を有する。第１の画像形成部ＵＹの現像器４には現像剤としてＹ色トナーが収容されている。第２の画像形成部ＵＭの現像器４には現像剤としてＭ色トナーが収容されている。第３の画像形成部ＵＣの現像器４には現像剤としてＣ色トナーが収容されている。第４の画像形成部ＵＫの現像器４には現像剤としてＫ色トナーが収容されている。
【００２０】
各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおいて、感光ドラム１・帯電器２・現像器４・ドラムクリーナー６については一括して画像形成装置本体に対して着脱交換自在なプロセスカートリッジＰＫ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫとしてある。
【００２１】
上記４つの画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの下側には、記録材搬送ベルト機構７が配設されている。このベルト機構７はエンドレスの記録材搬送ベルト８と、このベルト８を懸回張設した駆動ローラ９とテンションローラ１０を有する。各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの感光ドラム１はそれぞれ下面が駆動ローラ９とテンションローラ１０との間の上行側のベルト部分の上面に接している。また、ベルト８の内側に、上行側のベルト部分を介して各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの感光ドラム１に対向させて４つの転写器５が配設されている。各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの感光ドラム１とベルト８との接触ニップ部が各画像形成部における転写ニップ部Ｔである。
【００２２】
フルカラー画像を形成する動作は次のとおりである。制御回路部２００は画像形成スタート信号に基づいて所定の画像形成シーケンス制御を実行する。各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおいては、感光ドラム１が矢印の時計方向に所定の制御速度（プロセススピード）で回転駆動される。ベルト８も矢印の反時計方向（感光ドラム１の回転に順方向）に、感光ドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。各レーザースキャナー３も駆動される。この駆動に同期して、各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電器２が感光ドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する（帯電プロセス）。本例においては、各感光ドラム１は負極性の所定の電位に一様に帯電される。そして、第１の画像形成部ＵＹのレーザースキャナー３には制御回路部２００からフルカラー画像のＹ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第２の画像形成部ＵＭのレーザースキャナー３には制御回路部２００からフルカラー画像のＭ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第３の画像形成部ＵＣのレーザースキャナー３には制御回路部２００からフルカラー画像のＣ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第４の画像形成部ＵＫのレーザースキャナー３には制御回路部２００からフルカラー画像のＫ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。各レーザースキャナー３は各感光ドラム１の表面を各色の画像信号に対応して変調されたレーザー光Ｌで走査露光する（露光プロセス）。これにより、各感光ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される（感光ドラム１の露光された部分は表面電位が上がる）。形成された静電潜像が現像器４によりトナー像として現像される（現像プロセス）。本例においては、静電潜像は負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。
【００２３】
上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１の画像形成部ＵＹの感光ドラム１にはフルカラー画像のＹ色成分に対応するＹ色トナー像が形成される。第２の画像形成部ＵＭの感光ドラム１にはフルカラー画像のＭ色成分に対応するＭ色トナー像が形成される。第３の画像形成部ＵＣの感光ドラム１にはフルカラー画像のＣ色成分に対応するＣ色トナー像が形成される。第４の画像形成部ＵＫの感光ドラム１にはフルカラー画像のＫ色成分に対応するＫ色トナー像が形成される。
【００２４】
一方、所定の制御タイミングで給紙機構部１１の給紙ローラ１２が駆動される。これにより、給紙機構部１１に積載されて収納されているシート状の記録材Ｐが一枚分離給送される。給送された記録材Ｐはシートパス１３を通ってベルト８の駆動ロ−ラ９側の上面に案内され、正極性のバイアスが印加された吸着ローラ１４によって帯電される。これにより、記録材Ｐはベルト８の上面に静電吸着してベルト８の回動で搬送される。そして、第１の画像形成部ＵＹの転写部Ｔを通過する過程において記録材Ｐの表面に感光ドラム１側のＹ色トナー像が転写される（１色目の転写プロセス）。第２の画像形成部ＵＭの転写部Ｔを通過する過程において、すでにＹ色トナー像が転写されている記録材Ｐの表面に感光ドラム１側のＭ色トナー像が重畳されて転写される（２色目の転写プロセス）。第３の画像形成部ＵＣの転写部Ｔを通過する過程において、すでにＹ色＋Ｍ色トナー像が転写されている記録材Ｐの表面に感光ドラム１側のＣ色トナー像が重畳されて転写される（３色目の転写プロセス）。第４の画像形成部ＵＫの転写部Ｔを通過する過程において、すでにＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像が転写されている記録材Ｐの表面に感光ドラム１側のＫ色トナー像が重畳されて転写される（４色目の転写プロセス）。
【００２５】
かくして、同一の記録材Ｐの表面に対してＹ色+Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。
【００２６】
ここで、各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの転写部Ｔにおける感光ドラム１から記録材Ｐへのトナー像の転写は各転写器５に対してトナーの帯電極性とは逆極性である正極性で所定電位の転写バイアスが印加されることで静電的に行なわれる。また、各画像形成部において、転写時に記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング部材として弾性体ブレードを有するドラムクリーナー６によって除去される。こうして、表面がクリーニングされた感光ドラム１は次の画像形成に供される。
【００２７】
４色フルカラーのトナー像が合成形成された記録材Ｐはベルト８の上行側ベルト部分の移動方向下流側端部においてベルト面から分離されて定着装置１００に導入される。記録材Ｐはこの定着装置１００により加熱・加圧されて各色トナー像の混色及び記録材面への定着が行われ、フルカラー画像形成物として、定着装置１００からシートパス１５を通って、画像形成装置上面の排紙トレイ１６上に排出される。
【００２８】
モノクロ画像形成物或いは単色画像形成物の出力も可能である。この場合は、その画像形成モードが選択されると、第１から第４の画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫのうち選択された画像形成モードに対応した画像形成部だけが画像形成動作する。他の画像形成部は感光ドラム１の回転駆動はなされるけれども画像形成動作はなされない。そして、画像形成動作した画像形成部の転写部において、ベルト８で搬送される記録材Ｐにトナー像を転写する工程が実行される。
【００２９】
（２）定着装置１００
次いで、本発明の加熱装置としての定着装置１００について説明する。本実施例の定着装置１００は、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外部加熱定着装置である。
【００３０】
図１は定着装置１００の要部の断面模式図、図２は定着装置１００の途中部分省略の一部切り欠きの正面模式図、図３の（ａ）は加熱ヒータの表面側の一部切り欠きの模式図と給電系統のブロック回路図、（ｂ）は加熱ヒータの拡大横断面模式図である。
【００３１】
ここで、以下の説明において、定着装置１００について正面とは記録材入口側の面である。左右とは定着装置１００を正面から見て左右である。
【００３２】
１１０は回転体としての定着ローラ、１１１は定着ローラ１１０の表面に被加熱体としての記録材Ｐを接触させて加熱する被加熱体加熱ニップ部としての定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラである。１１２は定着ローラ１１０の表面に接触して定着ローラ１１０を外部加熱する回転体加熱部としての加熱ニップ部Ｈを形成する加熱部材である。１４０は加熱ニップ部Ｈにおける加熱部材１１２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように加熱部材１１２を移動させる加熱部材移動手段である。
【００３３】
ａ：定着ローラ１１０
定着ローラ１１０は基本的には芯金とその芯金回りにローラ状に形成した弾性層を有するものである。本実施例の定着ローラ１１０は、芯金１２２と、その芯金回りにローラ状に形成した断熱層としての第１の弾性層１２０と、更にその外周面に形成した蓄熱層としての第２の弾性層１１９と、更にその外周面に形成した離型層１２１と、を有する複合層ローラである。
【００３４】
芯金１２２は、ＳＵＳやアルミ等の金属製芯金である。その外面をブラスト処理等の表面粗し処理を行なった後、外側に第１の弾性層（以下、断熱層と記す）１２０を設けている。
【００３５】
断熱層１２０は、熱容量が大きく、熱伝導率も高い場合には、外表面から受ける熱が定着ローラ１１０の内部へ吸収されてしまい、定着ローラ１１０の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の表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。
【００３６】
断熱層１２０に使用する断熱性の高い材質として、シリコーンゴムを発泡したスポンジゴムか、シリコーンゴム内に中空のフィラーを分散させた気泡ゴムが上げられる。
【００３７】
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、熱伝導率が０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも約半分の値になっている。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、スポンジゴム、気泡ゴムが約０．７５〜０．８５であり、低熱容量でもある。
【００３８】
従って、定着ローラ１１０の断熱層１２０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。
【００３９】
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、小さくし過ぎると加熱ニップ部Ｈの幅及び定着ニップ部Ｎの幅が狭くなってしまうため、適度な径が必要である。断熱層１２０の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金１２２に熱が逃げやすくなるため、適度な厚みが必要である。
【００４０】
以上を考慮して本実施例の定着ローラ１１０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、芯金１２２として外径がφ１０ｍｍの金属製芯金を用い、これに肉厚が２ｍｍのスポンジゴムを用いて断熱層１２０を形成した。従って、芯金１２２に断熱層１２０を形成した状態のローラの外径はφ１４ｍｍである。
【００４１】
第２の弾性層（以下、蓄熱層と記す）１１９は、シリコーンゴムで形成された伝熱効果が高く、ある程度の熱容量を持ったソリッドゴム層である。蓄熱層１１９は、熱伝導率が０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ〜１．６０Ｗ／ｍ・Ｋであり、比重は約１．０５〜１．３０である。
【００４２】
蓄熱層１１９は、その厚みが薄い場合、熱容量が小さくなるため、紙などの記録材への熱供給が不十分となる。一方、蓄熱層１１９の厚みが大きい場合、素材への熱供給効果は大きくなるが、不要な熱も蓄熱されてしまうため、効率が悪く定着装置を暖める時間もかかってしまう。したがって、蓄熱層１１９の好ましい厚みは０．１〜０．３ｍｍの範囲にあり、より好ましくは０．１５ｍｍ程度のものである。
【００４３】
離型層１２１は、トナーの離型層であり、本実施例ではパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層である。離型層１２１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。
【００４４】
離型層１２１の材質は、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）等のフッ素樹脂を用いても良い。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。
【００４５】
定着ローラ１１０の表面硬度が低くければ、軽圧でも加熱ニップ部Ｈ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。
【００４６】
定着ローラ１１０は、芯金１２２の左右両端側の軸部１２２Ｌ・１２２Ｒを、それぞれ、定着装置筐体１５０の左右の側板１５１Ｌ・１５１Ｒ間に軸受部材１５２Ｌ・１５２Ｒを介して回転可能に軸受けさせて定置配設されている。また、芯金１２２の右端側の軸部１２２Ｒにはドライブギア１５３が固定配設されている。このドライブギア１５３に対して駆動手段１５４から駆動力が伝達されて、定着ローラ１１０が図１において矢印Ｒ２の時計方向に所定の表面移動速度、本実施例においては１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００４７】
ｂ：加圧ローラ１１１
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い。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。即ち、外径はφ１４ｍｍであり、鉄製の芯金１２６の外側に、厚さ２ｍｍの断熱層１２４（スポンジゴム）が形成され、更にその上に厚さ０．１５ｍｍ程度の蓄熱層１２３（ソリッドゴム）と、ＰＦＡからなる離型層１２５が形成されているものである。
【００４８】
加圧ローラ１１１は定着ローラ１１０の下側において定着ローラ１１０に並行に配列されている。加圧ローラ１１１は、芯金１２６の左右両端側の軸部１２６Ｌ・１２６Ｒを、それぞれ、定着装置筐体１５０の左右の側板１５１Ｌ・１５１Ｒ間に軸受部材１５５Ｌ・１５５Ｒを介して回転可能に軸受けさせて、かつ上下方向にスライド移動可能に配設されている。そして、左右の軸受部材１５５Ｌ・１５５Ｒがそれぞれ加圧バネ１２８Ｌ・１２８Ｒによって上方向Ａ２に所定の押圧力で押し上げ移動付勢されている。これにより、加圧ローラ１１１が定着ローラ１１０の下面に対して該両ローラの弾性に抗して圧接されて、記録材搬送方向に関して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成されている。本実施例では、加圧ローラ１１１は定着ローラ１１０に対して２．２Ｎの力で加圧され、幅５ｍｍの定着ニップ部Ｎが形成されている。
【００４９】
加圧ローラ１１１は定着ローラ１１０の回転駆動に従動して図１において矢印Ｒ３の反時計方向に回転する。
【００５０】
ｃ：加熱部材１１２
加熱部材１１２は、定着ローラ１１０に上側、即ち、定着ローラ１１０の加圧ローラ１１１とは１８０°反対側に配設されている。
【００５１】
加熱部材１１２は、発熱体としての加熱ヒータ１１３と、加熱ヒータ１１３と定着ローラ１１０との間に介在する摺動部材（摺動層）としての摺動シート１３２を有する。加熱ヒータ１１３はヒータホルダー１１８に保持されている。後述するように、ヒータホルダー１１８が加圧手段により所定の押圧力で下方向Ａ１に加圧されることで、加熱ヒータ１１３が摺動シート１３２を挟んで定着ローラ１１０の上面に定着ローラの弾性に抗して密着している。これにより、加熱部材１１２が定着ローラ１１０の表面に接触して定着ローラを外部加熱する、定着ローラ回転方向に関して所定幅の加熱ニップ部Ｈが形成されている。加熱部材移動手段１４０は、本実施例においては、加熱部材１１２の摺動シート１３２について、加熱ニップ部Ｈにおける定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように移動させる。
【００５２】
図３を参照して、加熱ヒータ１１３は、本実施例においては、基本的には細長いプレート状基板１１４の表面に基板長手に沿って発熱抵抗体１１５を形成したものである。基板１１４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１１５は、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の発熱抵抗材料のペーストを、基板１１４の表面にスクリーン印刷し、その後焼成したものである。発熱抵抗体１１５は、例えば、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度、所要長さ（最大通紙幅よりも少し長い長さ）の線状の形態を有する。発熱抵抗体１１５の両端部側の基板面部分にはそれぞれ発熱抵抗体１１５に電気的に導通させて給電用電極部１１５Ｌ・１１５Ｒが形成されている。さらに本実施例では、発熱抵抗体１１５を形成した基板表面を発熱抵抗体１１５を覆わせて発熱体保護層１１６としての厚さ５０μｍのガラス層を形成している。また、基板１１４の裏面側（発熱抵抗体１１５を形成した側とは反対面側）には基板長手方向のほぼ中央部に加熱ヒータ１１３の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子１１７が配置されている。
【００５３】
ヒータホルダー１１８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。よってヒータホルダー１１８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。
【００５４】
加熱ヒータ１１３は、ヒータホルダー１１８にその長手方向に沿って設けられた溝部に、発熱抵抗体１１５を有する表面側を外側に露呈させて嵌入して固定保持されている。ヒータホルダー１１８は定着ローラ１１０の上側において、加熱ヒータ１１３側を下向きにして定着ローラ１１０に並行に配列されている。ヒータホルダー１１８は左右両端部をそれぞれ定着装置筐体１５０の左右の側板１５１Ｌ・１５１Ｒの上下方向スリット孔１５６ｌ・１５６Ｒに係合させて上下方向にスライド移動可能に配設されている。ヒータホルダー１１８の定着ローラ回転方向への移動及び定着ローラ回転方向とは逆方向への移動はヒータホルダー１１８の端部を係合させたスリット孔１５６ｌ・１５６Ｒにより規制されている。そして、ヒータホルダー１１８の左右の端部をそれぞれ加圧手段としての加圧バネ１５７Ｌ・１５７Ｒによって下方向Ａ１に所定の押圧力で押し下げ移動付勢している。これにより、加熱ヒータ１１３を定着ローラ１１０との間に加熱部材としての摺動シート１３２を挟ませて定着ローラ１１０に対して定着ローラ１１０の弾性に抗して圧接させている。この圧接で、定着ローラ１１０と摺動シート１３２との間に定着ローラ回転方向に関して所定幅の定着ローラ加熱ニップ部Ｈを形成させている。本実施例では、加熱ヒータ１１３は定着ローラ１１０に対して摺動シート１３２を挟んで０．２Ｎの力で加圧され、幅約３ｍｍの加熱ニップ部Ｈが形成される。すなわち、加熱ヒータ１１３が摺動シート１３２を介して定着ローラ１１０に接触して加熱ニップ部Ｈを形成する。
【００５５】
摺動シート１３２に用いる材質は、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。摺動シート１３２の厚みが大きいと、加熱ヒータ１１３の熱が定着ローラ１１０に伝わりにくくなり、また厚みが小さいと耐久性が不足するため、摺動シート１３２の厚みは、１〜１００μｍ程度が好ましい。本実施形態においては、摺動シート１３２に、厚さ５０μｍのＰＦＡシートを用いた。摺動シート１３２の加熱ヒータ１１３と接する面には、加熱ヒータ１１３からの熱伝達効率を上げる目的で、耐熱性のシリコーングリスを塗布した。
【００５６】
制御回路部２００は画像形成シーケンス制御の所定の制御タイミングにて定着ローラ１１０の回転駆動を開始する。加圧ローラ１１１は定着ローラ１１０の回転駆動に従動して回転する。また、制御回路部２００は加熱ヒータ１１３に対する給電を開始する。すなわち、図３の（ａ）に示すように、加熱ヒータ１１３の左右の給電用電極部１１５Ｌ・１１５Ｒに対して給電用コネクタ１７２Ｌ・１７２Ｒを介して商用電源（ＡＣ電源）１７０からトライアック１７１を通じて給電される。これにより電極部１１５Ｌ・１１５Ｒ間の発熱抵抗体１１５が全長部に渡って発熱して、加熱ヒータ１１３の有効発熱領域幅Ｋが迅速に急峻に昇温する。加熱ヒータ１１３の有効発熱領域幅Ｋは定着装置１００に通紙される記録材Ｐの最大通紙幅Ｊ（図２）よりも少し長くしてある。そして、該加熱ヒータ１１３の温度が加熱ヒータ裏面側の温度検知素子１１７により検知される、該温度検知素子１１７から出力される温度に関する電気的情報がＡ／Ｄ変換器１７３を介して制御回路部２００に入力する。制御回路部２００は、温度検知素子１１７から入力する温度に関する電気的情報に基づいてトライアック１７１を位相制御或いは波数制御して加熱ヒータ１１３に通電する電力を所定に制御する。これにより、加熱ヒータ１１３が所定の定着温度（目標温度）に温調制御される。温度検知素子１１７は上記のように加熱ヒータ１１３の温度制御と共に、加熱ヒータ１１３の異常昇温も監視する。
【００５７】
そして、所定の定着温度に温調制御された加熱ヒータ１１５の熱が摺動シート１３２に伝導し、摺動シート１３２と定着ローラ１１０との密着部である加熱ニップ部Ｈにおいて定着ローラ１１０の表面を加熱する。即ち、定着ローラ１１０の表面は加熱ヒータ１１３と摺動シート１３２を含む加熱部材１１２により加熱ニップ部Ｈにおいて外部加熱されることで所定の定着温度に短時間で昇温する（立ち上げ時間の短縮化）。また、不要な部分を暖めることがないために消費エネルギーを削減できる（低消費電力化）。
【００５８】
定着ローラ１１０の表面が所定の定着温度に短時間で昇温した後に、未定着トナー像ｔが転写された記録材Ｐが定着ニップＮに搬送される。そして、定着ローラ１１０の表面の熱が、未定着トナー像ｔと記録材Ｐに移り、記録材Ｐの表面にトナー像ｔが熱と圧力で定着される。
【００５９】
（３）加熱部材移動手段１４０
次に本実施例の特徴である、加熱ニップ部Ｈにおける加熱部材１１２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように加熱部材１１２を動かす加熱部材移動手段１４０について説明する。
【００６０】
本実施例の場合は、加熱部材１１２を構成している発熱体である加熱ヒータ１１３はヒーターホルダ１１８に保持され、ヒーターホルダ１１８は定着ローラ１１０の回転方向と同方向及び逆方向には移動しないように定着装置筐体５０に固定されている。加熱部材１１２を構成している摺動シート１３２は、加熱ヒータ１１３と定着ローラ１１０との間において定着ローラ１１０の回転方向と同方向及び逆方向に移動可能としている。本実施例の場合、摺動シート１３２が加熱部材に相当する。加熱部材移動手段１４０は、本実施例の場合は、加熱部材１１２の摺動シート１３２について、加熱ニップ部Ｈにおける定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように移動させる。
【００６１】
図４は加熱部材移動手段１４０の概略平面図である。加熱ヒータ１３２と定着ローラ１１０との間に挟まれて加熱ニップ部Ｈを形成している摺動シート１３２の幅Ｗは加熱ヒータ１３２の有効加熱領域幅Ｋ（図３）よりも長くしてある。この摺動シート１３２の加熱ニップ部Ｈよりも定着ローラ回転方向上流側の辺には摺動シート１３２の幅Ｗよりも長い支持板金１３１が取付けられている。この支持板金１３１の左右両端部１３１Ｌと１３１Ｒを、それぞれ、定着装置筐体の左右の側板１５１Ｌ・１５１Ｒ間に回転自由に軸受けさせて配設したカム軸１３３に固着させた左右のスライドカム１３０Ｌと１３０Ｒとに接触させてある。カム軸１３３の右端側にはカム回転ギヤ１３４が固定配設されている。このギヤ１３４に対して駆動手段１５４から駆動力が伝達されて、左右のスライドカム１３０Ｌと１３０Ｒが図１において矢印Ｒ４の時計方向に所定の速度で回転駆動される。
【００６２】
スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが回転すると、これらのカムに接触している摺動シート支持板金１３１がスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒに押され、摺動シート１３２は定着ローラ回転方向Ｒ２に対して逆向きの矢印Ａ７の方向に移動する。図１に示すように定着ローラ１１０はＲ２方向に回転しているため、加熱ヒータ１１３と定着ローラ１１０に挟まれている摺動シート１３２には常に矢印Ａ８の方向に引き戻される力が働く。したがって、スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒの形状を工夫することで、摺動シート１３２を加熱ヒータ１１３と定着ローラ１１０との間に挟ませた状態にて様々なパターンで定着ローラ１１０の回転方向Ａ２及び逆回転方向に移動させることができる。
【００６３】
ここで図５を用いて、本実施例で用いるスライドカム１３０（Ｌ・Ｒ）の形状について説明する。図５に示すように、スライドカム１３０上の点ａが摺動シート支持板金１３１と接している状態を初期状態とする。
【００６４】
初期状態からスライドカム１３０を矢印Ｒ４の向きに９０°回転させると、次にスライドカム１３０上の点ｂが摺動シート支持板金１３１に接触する。このようにスライドカム１３０が９０°回転する過程で、スライドカム１３０の径が６ｍｍから９ｍｍへ変化する。その結果、摺動シート支持板金１３１はスライドカム１３０によって矢印Ａ７の方向に押され、摺動シート支持板金１３１に取り付けられた摺動シート１３２も矢印Ａ７の方向に３ｍｍ移動する。
【００６５】
さらにスライドカム１３０を９０°回転させると、摺動シート支持板金１３１とスライドカム１３０の接触点が点ｂから点ｃへと移動する。この場合、スライドカム１３０の径は９ｍｍのままであるから、摺動シート１３２は移動しない。
【００６６】
さらにスライドカム１３０を点ｃから点ｄにかけて９０°回転させると、スライドカム１３０の径が９ｍｍから６ｍｍへ変化し、摺動シート１３２は定着ローラ１１０の回転で引っ張られ、矢印Ａ８の方向に３ｍｍ移動して初期状態に戻る。
【００６７】
最後にスライドカム１３０が点ｄから点ａへ９０°回転する時は、スライドカム１３０の径が６ｍｍに維持されるので摺動シート１３２は移動しない。
【００６８】
スライドカム１３０を回転させ続けると、上記の一連の動作が連続して行なわれ、摺動シート１３２は矢印Ａ７の方向と矢印Ａ８の方向を繰り返し移動することができる。
【００６９】
左右のスライドカム１３０Ｌと１３０Ｒのカム形状が同じで、同じ位相に配置した場合、摺動シート１３２の定着ローラ長手方向が揃って定着ローラ１１０の接線方向に動き、矢印Ａ７の方向と矢印Ａ８の方向を往復運動する。このとき、加熱ニップ部Ｈにおける、摺動シート１３２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点は定着ローラ１１０の接線方向において同じ速度ベクトルを持つ。この場合でも、加熱ニップ部Ｈの端部に溜まった汚れを回収する効果は得られる。
【００７０】
本実施例では、加熱ニップ部Ｈにおける、摺動シート層１３２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように摺動シート層１３２を動作させる。これにより、汚れ回収の効果アップとともに、加熱ニップ部Ｈに挟まった異物を除去する効果も同時に得ている。
【００７１】
摺動シート層１３２を上記のように動作させるために、本実施例では、左右のスライドカム１３０Ｌと１３０Ｒについて、カム形状は同じであるが、カムが回転する時の位相差が相対的に９０°ずれるように配置している。
【００７２】
図６の（ａ）は、本実施例における摺動シート１３２の、左右のスライドカム１３０Ｌと１３０Ｒの１回転過程における一連の動きを模式的に表したものである。１）はスライドカムの回転０°（又は３６０°）の時点、２）は回転９０°の時点、３）は１８０°の時点、４）は２７０°の時点の摺動シート１３２の動作状態を示している。
【００７３】
さらに図６の（ｂ）で、摺動シート１３２の左右両端部の移動量をグラフで示した。スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒの回転角［°］を横軸に示し、摺動シート１３２の定着ローラ接線方向（回転体の接線方向）の移動量［ｍｍ］を縦軸に示した（矢印Ａ７の方向を正の移動量とした）。実線が右側のスライドカム１３０Ｒが動かす摺動シート１３２の端部移動量を表し、点線が左側のスライドカム１３０Ｌが動かす摺動シート１３２の端部移動量を表している。
【００７４】
このように、左右のスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが回転する位相を９０°ずらした結果、摺動シート１３２が位相差９０°で左右交互に、定着ローラ１１０の接線方向に３ｍｍ移動（往復運動）する。このような摺動シート１３２の動作により、加熱ニップ部Ｈにおける、摺動シート層１３２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つ。
【００７５】
摺動シート１３２が動作する速さは、１分間で図６の一連の動作を１０回繰り返し行なう速さに設定している。
【００７６】
（４）異物除去効果の説明
ここで本実施例における異物除去効果のメカニズムについて説明する。摺動シート１３２と定着ローラ１１０との接触部である加熱ニップ部Ｈに異物が進入しても、その多くは定着ローラ１１０の回転に伴い、加熱ニップ部Ｈの下流側へと吐き出される。しかし、異物の形状や、摺動シート１３２の微小な凸凹などの影響によって、異物が加熱ニップ部Ｈ内にひっかかってしまうことがある。異物が加熱ニップ部Ｎ内に留まった場合、定着ローラ１１０が回転しているため、異物が定着ローラ１１０の表層を傷つけ続け、定着ローラ１１０上に深刻な縦スジが発生する問題がある。ここで異物とは加熱装置を使用する環境に存在している砂や紙繊維などである。
【００７７】
本実施例のように、摺動シート１３２を、加熱ニップ部Ｈにおける面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように移動動作させると、加熱ニップ部Ｈに留まった異物を効果的に除去することが出来る。
【００７８】
図７を用いて、本実施例の方法で摺動シート１３２を移動動作させた場合に、摺動シート１３２の移動方向と、加熱ニップ部Ｈ内に留まった異物にかかる力について説明する。図７は、スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが９０°回転し、摺動シート支持基板１３１の約右半分がスライドカム１３０Ｒに押されて、定着ローラ１１０の回転方向と逆方向（矢印Ａ７の方向）に３ｍｍ移動する過程を表した図である。
【００７９】
前述のように、左右のレシプロカム１３０Ｌ・１３０Ｒの回転に９０°の位相差があるため、左側のスライドカム１３０Ｌが回転しても摺動シート１３２は移動しない。この時、摺動シート１３２は略不動点Ｍを支点にしてわずかに回転しながら、矢印Ａ７の方向に移動する。
【００８０】
ここで、加熱ニップ部Ｈにおける、摺動シート１３２の定着ローラ１１０に接触する面上の任意の二点である点Ｉ１と点Ｉ２に注目する。上記の摺動シート１３２の回転動作によって、点Ｉ１と点Ｉ２はそれぞれＬ１とＬ２の速度ベクトルで移動する。速度ベクトルＬ１とＬ２は向きも大きさも異なるベクトルとなる。
【００８１】
さらに、点Ｉ１と点Ｉ２は、定着ローラ１１０の接線方向（図中のＬ１ｐとＬ２ｐの方向）だけでなく、定着ローラ長手方向（図中のＬ１ｓとＬ２ｓ方向）にも移動する成分が発生する。
【００８２】
したがって、点Ｉ１と点Ｉ２に留まっている異物には、定着ローラ１１０の接線方向だけでなく、定着ローラ１１０の長手方向にも摩擦力が働くため、加熱ニップ部Ｈに留まった異物を動かしやすくなる。したがって、加熱ニップ部Ｈの右側に留まっていた異物を加熱ニップ部Ｈ内から効果的に除去することが出来る。即ち、加熱ニップ部Ｈの右側に留まっていた異物は定着ローラ１１０の回転に伴い、加熱ニップ部Ｈの下流側へと効果的に吐き出される。
【００８３】
また、本実施例の場合、加熱ニップ部Ｈの任意の二点が異なる速度ベクトルを持つ。そのため、例えば点Ｉ１から他の点へ異物が移動しても、移動した先の点では点Ｉ１とは異なる力を異物は受けるため、異物が定着ローラ１１０のある一方向を深く傷つけることがなくなる。
【００８４】
図７の状態からスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒがさらに９０°回転すると、略不動点Ｍは摺動シート支持板金１３１の右側に移り、今度は摺動シート１３２の左側がわずかに回転しながら矢印Ａ７の方向に移動する。したがって、加熱ニップ部Ｈの左側に留まっていた異物も前述と同様の仕組みで、加熱ニップ部Ｈ内から効果的に除去することが出来る。即ち、加熱ニップ部Ｈの左側に留まっていた異物も定着ローラ１１０の回転に伴い、加熱ニップ部Ｈの下流側へと効果的に吐き出される。
【００８５】
（５）汚れ回収効果の説明
次に汚れ回収効果のメカニズムについて説明する。図８は従来構成の加熱ニップ部付近の拡大図である。図８に示すように、定着ローラ１１０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、加熱ニップ部Ｈ内や加熱ニップ部Ｈの定着ローラ回転方向上流側の端部や下流側の端部にトナーｔが付着してしまうことがある。主には定着ローラ１１０の回転方向における加熱ニップ部下流側の端部Ｖであることが多い。こうした状態で通紙枚数を重ねていくと、下流側端部Ｖにトナーが溜まり、何らかのきっかけで記録材上に落下して画像不良が発生する。
【００８６】
下流側端部Ｖに溜まるのはトナーだけでなく、記録材Ｐから発生する紙粉なども定着ローラ１１０にオフセットし、下流側端部Ｖに蓄積していく。したがって以下の説明では、下流側端部Ｖや加熱ニップ部Ｈに付着するものを単に汚れＧと呼ぶ。
【００８７】
図９の（ａ）はスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが回転０°の時点を表している。（ｂ）はスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが回転９０°の時点を表している。つまり、図７の状態時を表している。
【００８８】
図９の（ａ）に示すように、加熱ニップ部下流側端部で汚れＧが付着したとする。この状態からスライドカム１３０Ｒを矢印Ｒ６の方向に９０°回転させると、（ｂ）に示すように、摺動シート１３２は定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２に対して逆向き（矢印Ａ７の方向）に移動し、汚れＧは加熱ニップ部内に入っていく。加熱ニップ部Ｈに入った汚れＧは、定着ローラ１１０によって擦り取られ、（ｂ）に示すように、定着ローラ１１０の表面に転移させることができる。定着ローラ１１０に転移した汚れＧは、定着ニップ部Ｎに移動すると定着ローラ１１０よりも温度が低い加圧ローラ１１１に転移する。そして次に定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが搬送されると、加圧ローラ１１１上の汚れＧは記録材Ｐの裏面（非画像面）に付着し回収される。
【００８９】
また、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過しているときに、摺動シート１３２を定着ローラ１１０の回転方向に対して逆方向に動かし、汚れＧ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）に汚れＧを排出し、汚れを回収することができる。
【００９０】
汚れＧがある程度溜まってから回収すると、記録材上に排出された汚れＧが目立ってしまうため、こまめに汚れＧを回収するのが好ましい。本実施例では、通紙中は常に前述のように摺動シート１３２を動作させている。
【００９１】
本実施例では、左右両端部のレシプロカム１３０Ｌ・１３０Ｒの回転に９０°位相差をつけ、摺動シート１３２の左右両端部を交互に移動動作させているため、汚れＧの上記の回収も左右交互に行なわれる。
【００９２】
また、本実施例のように摺動シート１３２を移動動作させると、各点の摺動する力（摩擦力）が異なるため、加熱ニップ部Ｈに入った汚れや、加熱ニップ部内に付着していた汚れ等も回収する効果が、異物除去効果と同様に高められる。
【００９３】
以上のように、摺動シート１３２を、加熱ニップ部Ｈにおける面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように移動動作させることで、加熱ニップ部Ｈの各点でランダムに摩擦力が発生する。そのため、加熱ニップ部Ｈに留まった異物を効果的に除去でき、汚れ回収効果も効果的にアップする。
【００９４】
なお、本実施例では左右のスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒが回転する位相差を９０°としたが、前述した効果と同様の効果が得られる範囲内であれば位相差を変えても良い。またスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒの移動量、速さ、及び頻度も本実施例に限らない。さらに、摺動シート１３２を動かす方法も本実施例のカムを使用した方法に限らず、その他の方法でも、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つようにすれば、同様の効果が得られる。
【００９５】
本実施例では摺動シート１３２はＰＦＡシートを用いたが、薄いＳＵＳ等の金属にＰＦＡをコートしたものを用いても良い。ただし摺動シートとして用いる金属が本実施例のように移動すれば本発明の効果が得られるので、摺動シートに用いる金属にＰＦＡなどのフッ素樹脂をコートしなくても上述した効果は損なわれない。
【００９６】
［実施例２］
本発明の第２の実施例を以下に説明する。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画像形成装置については、上記実施例１と同じなので、再度の説明を省略する。また、摺動接触式の外部加熱定着装置１００についても、実施例１と同じ部材は、実施例１と同一の符号で示し、説明を省略する。
【００９７】
本実施例の定着装置１００は、摺動シート１３２を定着ローラ１１０の回転方向と逆向き（Ａ７方向）に移動させる時にのみ、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように、摺動シート１３２を動作させる手段を用いた。
【００９８】
実施例１では、摺動シート支持板金１３１の長手両端部側に配設された左右２つのスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒは、同じ形状のものを用いた。本実施例では、その左右２つのスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒがそれぞれ異なる形状のものを用いる。
【００９９】
右側のスライドカム１３０Ｒは実施例１で用いたカム（図５）と同形状である（図３参照）。左側のスライドカム１３０Ｌは図１０に示した形状のものにした。
【０１００】
図１１の（ａ）は、上記のようにそれぞれ異なる形状の左右のスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒを用い、カムを矢印Ｒ４の方向に回転させた時の摺動シート１３２のカム１回転過程における一連の動きを模式的に表したものである。１）はスライドカムの回転０°（又は３６０°）の時点、２）は回転９０°の時点、３）は１８０°の時点、４）は２７０°の時点の摺動シート１３２の動作状態を示している。
【０１０１】
さらに図１１の（ｂ）で、摺動シート１３２の左右両端部の移動量をグラフで示した。スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒの回転角［°］を横軸に示し、摺動シート１３２の定着ローラ接線方向（回転体の接線方向）の移動量［ｍｍ］を縦軸に示した（矢印Ａ７の方向を正の移動量とした）。実線が、右側のスライドカム１３０Ｌ（図５）が動かす摺動シート１３２の端部移動量を表し、点線が左側のスライドカム１３０Ｒ（図１０）が動かす摺動シート１３２の端部移動量を表している。
【０１０２】
摺動シート１３２の左右両端部がそれぞれ交互に矢印Ａ７の方向に移動動作する過程と、それに伴う効果は実施例１と同じであるため説明は省略する。
【０１０３】
本実施例のように、摺動シート１３２を定着ローラ１１０の回転方向と同方向（矢印Ａ８の方向）に移動させる時は、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上のすべての点が同じ速度ベクトル（矢印Ａ８の方向）を持っても、異物によって傷が発生する割合は少ない。
【０１０４】
図１２に加熱ニップ部下流側の断面拡大図を示した。摺動シート１３２は定着ローラ１１０の回転Ｒ２に従動し、矢印Ａ８の方向に移動する。したがって、図１２に示したように、異物も摺動シート１３２と定着ローラ１１０に挟まれてほぼ同じ速度で加熱ニップ部下流側の外へ排出される。したがって、異物が定着ローラ１１０を傷つける割合が少なくなる。
【０１０５】
以上のように、本実施例においては、摺動シート１３２が定着ローラ１１０の回転方向Ｒ２に対して逆方向Ａ７に移動するときのみ、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように、摺動シート１３２を動作させる。この場合においても、異物除去効果と汚れ回収効果が得られる。
【０１０６】
なお、本実施例の構成においても、実施例１と同様に、スライドカム１３０の移動量、速さ、及び頻度もこれに限らない。また、摺動シート１３２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、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つようにすれば、同様の効果が得られる。
【０１０７】
［実施例３］
本発明の第３の実施例を以下に説明する。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画像形成装置については、上記実施例１と同じなので、再度の説明を省略する。また、摺動接触式の外部加熱定着装置１００についても、実施例１と同じ部材は、実施例１と同一の符号で示し、説明を省略する。
【０１０８】
本実施例では、摺動シート１３２に関して、実施例１と実施例２以外の他の移動動作パターンを説明する。
【０１０９】
本実施例においても、形状が異なる左右２つのスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒを用いた。左側のスライドカム１３０Ｌは実施例２で用いたと左側のカム１３０Ｌ（図１０）と同形状である。右側のスライドカム１３０Ｒは図１３に示した形状のものにした。
【０１１０】
図１４の（ａ）は、上記のようにそれぞれ異なる形状の左右のスライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒを用い、カムを矢印Ｒ４の方向に回転させた時の摺動シート１３２のカム１回転過程における一連の動きを模式的に表したものである。１）はスライドカムの回転０°（又は３６０°）の時点、２）は回転９０°の時点、３）は１８０°の時点、４）は２７０°の時点の摺動シート１３２の動作状態を示している。
【０１１１】
さらに図１４の（ｂ）で、摺動シート１３２の左右両端部の移動量をグラフで示した。スライドカム１３０Ｌ・１３０Ｒの回転角［°］を横軸に示し、摺動シート１３２の定着ローラ接線方向（回転体の接線方向）の移動量［ｍｍ］を縦軸に示した（矢印Ａ７の方向を正の移動量とした）。実線が、左側のスライドカム１３０Ｌ（図１０）が動かす摺動シート１３２の端部移動量を表し、点線が右側のスライドカム１３０Ｒ（図１３）が動かす摺動シート１３２の端部移動量を表している。
【０１１２】
摺動シート１３２は実施例１とは異なるパターンで動く。しかし、摺動シート１３２が矢印Ａ７の方向及び矢印Ａ８の方向のどちらの方向に移動するときも、実施例１で説明したように、摺動シート１３２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つようになる。
【０１１３】
したがって、上述のように、加熱ニップ部Ｈに入った異物を回収する効果ともに、加熱ニップ部Ｈに溜まった汚れを回収する効果をより高めることができる。
【０１１４】
［その他の実施例］
１）本発明の効果を得るには、加熱部材１１２の加熱ニップ部面上の任意の二点が異なる速度ベクトルを持つように加熱部材が移動すればよい。
【０１１５】
従って、摺動シート１３２を用いずに、加熱ヒータ１１３を定着ローラ１１０の表面に直接当接させて加熱ニップ部Ｈを形成させた構成を用いても良い。その場合は、加熱ヒータ１１３の長手方向両端部を、上述の実施例のようにカム等を用いて移動動作させる。あるいは、上述と同様の効果が得られればカムを使用した方法に限らない。
【０１１６】
加熱ヒータ１１３を定着ローラ１１０の接線方向に移動させる場合、加熱ヒータ１１３の発熱抵抗体１１５が加熱ニップ部Ｈから外れてしまうと、定着ローラ１１０の表面温度が低下してしまう。したがって、発熱抵抗体１１５が加熱ニップ部Ｈから外れない程度に加熱ヒータ１１３の移動量を決めるのが好ましい。
【０１１７】
２）また、実施例１から実施例３までは、外部加熱されて被加熱体を加熱する回転体１１０としてローラ部材を用いたが、該回転体は回動するエンドレスベルト部材の形態にすることもできる。
【０１１８】
３）また、実施例１から実施例３までは、被加熱体加熱ニップ部である定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材として加圧ローラを用いたが、加圧部材はローラに限らず、回転しないパッド部材などを用いても良い。
【０１１９】
４）本発明の加熱装置は、実施例のような画像加熱定着装置としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、未定着画像を仮定着する像加熱装置としても使用できる。また、インクジェットプリンタ等における画像乾燥用の像加熱装置としても使用できる。また、像加熱装置に限られず、シート状の被加熱体を給送して乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り処理等する加熱装置等としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施例１における摺動接触式の外部加熱定着装置（加熱装置）の要部の断面模式図
【図２】定着装置の途中部分省略の一部切り欠きの正面模式図
【図３】（ａ）は加熱ヒータの表面側の一部切り欠きの模式図と給電系統のブロック回路図、（ｂ）は加熱ヒータの拡大横断面模式図
【図４】摺動シート移動機構（加熱部材移動手段）の概略平面図
【図５】実施例１で用いるスライドカムの形状図
【図６】（ａ）は実施例１における摺動シート（加熱部材）の一連の動作を表した図、（ｂ）は摺動シートの移動量を表した図
【図７】摺動シートの詳細な動作説明図
【図８】従来例における加熱ニップ部の断面図
【図９】（ａ）と（ｂ）は汚れ回収過程の説明図
【図１０】実施例２で用いるスライドカムの形状図
【図１１】（ａ）は実施例２における摺動シートの一連の動作を表した図、（ｂ）は摺動シートの移動量を表した図
【図１２】実施例２における異物回収過程の説明図
【図１３】実施例３で用いるスライドカムの形状
【図１４】（ａ）は実施例３における摺動シートの一連の動作を表した図、（ｂ）は実施例３における摺動シートの移動量を表した図
【図１５】画像形成装置例の概略構成図
【符号の説明】
【０１２１】
１…感光ドラム
２…帯電器
３…露光装置
４…現像器
５…転写ローラ
６…感光ドラムをクリーニングする感光ドラムクリーナー
８…記録材搬送ベルト
９…記録材搬送ベルト駆動ローラ
１０…記録材搬送ベルトを張架するテンションローラ
１２…給紙ローラ
１４…記録材を帯電させ記録材搬送ベルトに吸着させる吸着ローラ
１００…定着装置
１１０…定着ローラ
１１１…加圧ローラ
１１３…定着ローラを接触加熱する加熱ヒータ
１１７…加熱ヒータの裏の温度を検知するための温度検知素子
１１９…定着ローラの弾性層
１２０…定着ローラの断熱層
１２１…フッ素樹脂からなる定着ローラの離型層
１３０Ｌ・１３０Ｒ…スライドカム
１３２…摺動シート（加熱部材）
【図１】
0005063386.tif 000002
【図２】
0005063386.tif 000003
【図３】
0005063386.tif 000004
【図４】
0005063386.tif 000005
【図５】
0005063386.tif 000006
【図６】
0005063386.tif 000007
【図７】
0005063386.tif 000008
【図８】
0005063386.tif 000009
【図９】
0005063386.tif 000010
【図１０】
0005063386.tif 000011
【図１１】
0005063386.tif 000012
【図１２】
0005063386.tif 000013
【図１３】
0005063386.tif 000014
【図１４】
0005063386.tif 000015
【図１５】
0005063386.tif 000016