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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024164541
(43)【公開日】2024-11-27
(54)【発明の名称】加熱装置、定着装置、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20241120BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20241120BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 555
G03G21/00 370
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080102
(22)【出願日】2023-05-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100207181
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 朋
(72)【発明者】
【氏名】松田 諒平
(72)【発明者】
【氏名】山口 嘉紀
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸 隆
(72)【発明者】
【氏名】吉永 洋
(72)【発明者】
【氏名】杉山 龍平
【テーマコード（参考）】
2H033
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H033AA23
2H033BA25
2H033BA31
2H033BA32
2H033BB03
2H033BB05
2H033BB06
2H033BB13
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB21
2H033BB29
2H033BB30
2H033BB39
2H033BC02
2H033BC03
2H033BE00
2H033CA03
2H033CA04
2H033CA05
2H033CA19
2H033CA30
2H033CA40
2H270LA71
2H270LA80
2H270MA35
2H270MC44
2H270MD12
2H270MH05
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】本発明では、潤滑剤の偏りを抑制することを課題とする。
【解決手段】無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の長手方向両端部を保持するベルト保持部材２７と、定着ベルト２１の内面と摺動する摺動シート３０と、ベルト保持部材２７に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた定着装置２０であって、定着ベルト２１は、用紙Ｐを搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、逆回転動作を実施する定着ベルト２１の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の長手方向両端部を保持するベルト保持部材２７と、定着ベルト２１の内面と摺動する摺動シート３０と、ベルト保持部材２７に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた定着装置２０であって、定着ベルト２１は、用紙Ｐを搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、逆回転動作を実施する定着ベルト２１の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の長手方向両端部を保持するベルト保持部材と、
前記ベルト部材の内面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト保持部材に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた加熱装置であって、
前記ベルト部材は、記録媒体を搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする加熱装置。
前記ベルト部材の長手方向両端部を保持するベルト保持部材と、
前記ベルト部材の内面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト保持部材に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた加熱装置であって、
前記ベルト部材は、記録媒体を搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする加熱装置。
【請求項2】
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上に設定する請求項１記載の加熱装置。
【請求項3】
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上２０５℃以下に設定する請求項２記載の加熱装置。
【請求項4】
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上２００℃以下に設定する請求項２記載の加熱装置。
【請求項5】
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上１８５℃以下に設定する請求項２記載の加熱装置。
【請求項6】
前記逆回転動作が、前記ベルト部材の累計走行距離あるいは前記加熱装置を通過して加熱された記録媒体の累計枚数に応じて実施される請求項１記載の加熱装置。
【請求項7】
請求項１から６いずれか１項に記載の加熱装置を備え、熱により記録媒体に画像を定着させる定着装置。
【請求項8】
請求項７記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項9】
前記逆回転動作は、定着装置の温度調整空回転時あるいは画像形成装置の調整動作時における定着装置の空回転時に行われる請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱装置、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機又はプリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置の一例として、用紙などの記録媒体を加熱して記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置が知られている。
【0003】
このような定着装置においては、定着ベルトなどのベルト部材に対して相対的に摺動する摺動部材及びベルト保持部材（例えば、下記特許文献１参照）などの部材とベルト部材との間に生じる摺動抵抗を低減するため、一般的にオイルあるいはグリースなどの液状または半固体状の潤滑性を有する物質（以下、「潤滑剤」という。）が用いられている。ベルト部材の摺動抵抗を減らすために、ベルト部材と摺動部材あるいはベルト保持部材との間に潤滑剤を適切に保持させることが必要になる。なお、潤滑性を有する物質とは、部品と部品の間に介在することで、それら部品間の摩擦抵抗を減少させる物質のことを指す。
【0004】
例えば特許文献１（特開２０１５－１３８１１３号公報）では、定着ベルトを逆回転させることにより、定着ベルトの長手方向の正回転時と逆方向へ潤滑剤を移動させ、長手方向の潤滑剤の偏りを抑制する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１のように逆回転動作を行っても、潤滑剤の粘度が高い場合には潤滑剤が長手方向へ移動しづらく、潤滑剤の偏りを十分に抑制できないという問題があった。
【0006】
このような事情から、本発明では、潤滑剤の偏りを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、本発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の長手方向両端部を保持するベルト保持部材と、前記ベルト部材の内面と摺動する摺動部材と、前記ベルト保持部材に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた加熱装置であって、前記ベルト部材は、記録媒体を搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、潤滑剤の偏りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。
【図3】本実施形態に係る定着装置の斜視図である。
【図4】摺動シートの網目の方向と定着ベルトの正回転動作時の潤滑剤の移動方向を示す図である。
【図5】定着ベルトの逆回転動作時の潤滑剤の移動方向を示す図である。
【図6】定着ベルトの温度と潤滑剤の粘度の関係を示す図である。
【図7】画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。
【図8】本発明を適用可能な他の定着装置の構成を示す断面図である。
【図10】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図12】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図14】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図16】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図18】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図20】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。
【図22】乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の一形態を示す図である。
【図23】乾燥装置の一例を示す図である。
【図24】潤滑剤の温度と微粒子の発生濃度との関係を示す図である。
【図25】サンプル容器の斜視図である。
【図26】従来の定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した端部側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【0011】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
【0012】
図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する画像形成部２００と、記録媒体に画像を定着させる定着部３００と、記録媒体を画像形成部２００へ供給する記録媒体供給部４００と、記録媒体を装置外へ排出する記録媒体排出部５００を備えている。
【0013】
画像形成部２００には、作像ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが備える感光体２に静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体に画像を転写する転写装置８が設けられている。
【0014】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー（現像剤）を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電部材３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング部材５を備えている。
【0015】
転写装置８は、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３を備えている。中間転写ベルト１１は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１の内側に４つ設けられている。各一次転写ローラ１２が中間転写ベルト１１を介して各感光体２に接触することにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。
【0016】
定着部３００においては、画像が転写された記録媒体を加熱する加熱装置としての定着装置２０が設けられている。定着装置２０は、記録媒体上の画像を加熱する定着ベルト２１と、定着ベルト２１に接触してニップ部（定着ニップ）を形成する加圧ローラ２２などを備えている。
【0017】
記録媒体供給部４００には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５が設けられている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は、紙（用紙）だけでなくＯＨＰシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙及びアート紙など）、トレーシングペーパなども含まれる。
【0018】
記録媒体排出部５００には、用紙Ｐを画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙Ｐを載置する排紙トレイ１８が設けられている。
【0019】
次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。
【0020】
画像形成装置１００において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２及び転写装置８の中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が、回転を開始し、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触することにより静止し、用紙Ｐに転写される画像が形成されるまで用紙Ｐの搬送が一旦停止される。
【0021】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、まず、帯電部材３によって、感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置６が、各感光体２の表面（帯電面）を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４がトナーを供給し、各感光体２上にトナー画像が形成される。各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか２つ又は３つのプロセスユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、中間転写ベルト１１へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材５によって各感光体２上の残留トナーなどが除去される。
【0022】
中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。その後、用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着ベルト２１と加圧ローラ２２によって用紙Ｐ上のトナー画像が加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、記録媒体排出部５００へ搬送され、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。
【0023】
続いて、図２及び図３に基づき、本実施形態に係る定着装置の基本構成について説明する。図２は、本実施形態に係る定着装置を、定着ベルト２１の長手方向中央部Ｍ（図３参照）において切断した中央部断面図である。なお、ここでいう定着ベルトの「長手方向」とは、図３中の矢印Ｘにて示される方向である。
【0024】
図２及び図３に示されるように、本実施形態に係る定着装置２０は、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のほか、ヒータ２３と、ニップ形成部材２４と、ステー２５と、反射部材２６（図２参照）と、ベルト保持部材２７（図３参照）と、温度センサ２８（図２参照）、分離部材３１（図２参照）とを備えている。図２の紙面に直交する方向は定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ニップ形成部材２４、ステー２５、反射部材２６等、そして定着装置２０の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向とも呼ぶ。なお、この長手方向は搬送される用紙の幅方向、定着ベルト２１のベルト幅方向、そして、加圧ローラ２２の軸方向でもある。図２に示す矢印Ａ１が用紙搬送方向（記録媒体搬送方向）、矢印Ａ２が定着ベルト２１の正回転方向である。
【0025】
定着ベルト２１は、用紙Ｐの未定着トナー担持面に接触して未定着トナー（未定着画像）を用紙Ｐに定着させるベルト部材（第一回転体又は定着部材）である。
【0026】
具体的に、定着ベルト２１は、内周面側から外周面側に向かって順に、基材、弾性層、離型層が積層される無端状のベルトにより構成される。基材は、層厚が３０～５０μｍであって、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、あるいはポリイミドなどの樹脂材料により形成される。弾性層は、層厚が１００～３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料により形成される。定着ベルト２１が弾性層を有していることにより、ニップ部における定着ベルト２１の表面に微小な凹凸が形成されなくなるため、用紙Ｐ上のトナー画像に熱が均一に伝わりやすくなる。離型層は、層厚が１０～５０μｍであって、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などの材料により形成される。定着ベルト２１が、離型層を有していることにより、トナー（トナー画像）に対する離型性（剥離性）が確保される。また、定着ベルト２１は、小型化及び低熱容量化のため、その全体の厚さが１ｍｍ以下、直径が３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0027】
加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に対向して配置される加圧部材(第二回転体又は対向部材)である。
【0028】
具体的に、加圧ローラ２２は、中実の鉄製芯材と、この芯材の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層により構成される。芯材は、中空の部材であってもよい。弾性層は、シリコーンゴム、又は発泡性シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどにより形成される。離型層は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥなどのフッ素樹脂により形成される。
【0029】
ヒータ２３は、定着ベルト２１を加熱する加熱体である。本実施形態においては、ヒータ２３として、ハロゲンヒータが用いられている。また、ヒータ２３は、ハロゲンヒータのほか、カーボンヒータ又はセラミックヒータなどの他の輻射熱式のヒータであってもよいし、電磁誘導加熱方式の加熱源であってもよい。また、本実施形態においては、ヒータ２３が、定着ベルト２１の内側に２つ配置されているが、ヒータ２３の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【0030】
ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内側に配置され、加圧ローラ２２の加圧力を受けて定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間にニップ部Ｎを形成する部材である。ニップ形成部材２４は、ベースパッド２９と、摺動部材としての摺動シート３０を有している。
【0031】
ベースパッド２９は、定着ベルト２１の長手方向Ｘへ連続して配置され、ステー２５に固定されている。ベースパッド２９が加圧ローラ２２の加圧力を受けることにより、ニップ部Ｎの形状が決定される。ベースパッド２９の材料としては、耐熱温度が２００℃以上の耐熱性部材が用いられることが好ましい。例えば、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、又は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂が挙げられる。このような耐熱性材料をベースパッド２９の材料として用いることにより、定着温度域におけるベースパッド２９の熱変形を防止でき、ニップ部Ｎの形状を安定させることができる。ニップ部Ｎの形状は、図２に示されるような凹形状のほか、平坦状、あるいはそれ以外の形状であってもよい。
【0032】
摺動シート３０は、ベースパッド２９と定着ベルト２１の内周面との間に介在する低摩擦性の部材である。摺動シート３０が、ベースパッド２９と定着ベルト２１との間に介在していることにより、ベースパッド２９に対する定着ベルト２１の摺動抵抗が低減される。摺動シート３０は耐熱性および摺動性に優れた材料により形成され、例えばＰＴＦＥやＰＦＡなどが用いられる。なお、ベースパッド２９自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート３０を有しない構成であってもよい。この場合、ベースパッド２９に後述の網目に相当する溝部が形成される。
【0033】
ステー２５は、ニップ形成部材２４を加圧ローラ２２側とは反対側から支持する支持部材である。ステー２５がニップ形成部材２４を支持することにより、加圧ローラ２２の加圧によるニップ形成部材２４の撓み（特に定着ベルト２１の長手方向に渡る撓み）が抑制される。これにより、均一な幅のニップ部Ｎが得られる。ステー２５の材料としては、剛性を確保するため、ＳＵＳ又はＳＥＣＣなどの鉄系金属材料が好ましい。
【0034】
反射部材２６は、ヒータ２３から放射される輻射熱（赤外線）を反射する部材である。ヒータ２３から放出される輻射熱が、反射部材２６によって定着ベルト２１へ反射されることにより、定着ベルト２１が効率良く加熱される。また、反射部材２６は、ステー２５とヒータ２３との間に介在して、ステー２５への熱伝達を抑制する機能も兼ねる。これにより、定着に直接寄与しない部材への熱の流動を抑制できるため、エネルギー消費の効率化を図れる。反射部材２６の材料としては、アルミニウム又はステンレスなどの金属材料を用いることができる。特に、反射部材２６が、アルミニウム製の基材の表面に反射率の高い銀を蒸着して構成されている場合は、加熱効率がより一層向上する。
【0035】
ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１を回転可能に保持する一対の回転体保持部材である。図３に示されるように、ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１の長手方向両端部においてその内側に挿入され、定着ベルト２１を内側から回転可能に保持する。なお、ここでいう定着ベルト２１の「長手方向両端部」、及び以下の説明中における定着ベルト２１の「長手方向端部」は、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁のみを意味する場合に限らない。「長手方向両端部」及び「長手方向端部」には、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁のほか、定着ベルト２１を長手方向に三等分した場合の端縁から三分の一の長さの範囲内における任意の位置も含まれる。従って、ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁を含む領域（長手方向端部）を保持する場合のほか、定着ベルト２１の端縁を含まない領域（長手方向端部）を保持する場合であってもよい。
【0036】
具体的に、ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１の長手方向端部内に挿入される断面Ｃ字状の挿入部２７ａと、挿入部２７ａよりも大きい外径に形成された規制部２７ｂと、後述の側板に固定される固定部２７ｃを有している。規制部２７ｂは、少なくとも定着ベルト２１の外径よりも大きく形成されており、定着ベルト２１に長手方向Ｘの寄り（長手方向への移動）が生じた場合にその寄りを規制する。挿入部２７ａは、定着ベルト２１の長手方向端部内に挿入されることにより、定着ベルト２１を内側から回転可能に保持する。
【0037】
温度センサ２８は、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知部材である。本実施形態においては、温度センサ２８として、定着ベルト２１の外周面に対して非接触に配置される非接触式の温度センサが用いられている。この場合、温度センサ２８は、定着ベルト２１の外周面近傍の雰囲気温度を定着ベルト２１の表面温度として検知する。また、温度センサ２８は、非接触式のセンサに限らず、定着ベルト２１に接触して表面温度を検知する接触式のセンサであってもよい。温度センサ２８としては、例えば、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ又はＮＣセンサなどの公知の温度センサを用いることが可能である。
【0038】
分離部材３１は定着ニップＮの用紙搬送方向下流側に設けられ、定着ニップＮを通過した用紙Ｐを定着ベルト２１の表面から分離する。なお、以降の他の定着装置の例では分離部材の記載を省略しているが、同様にニップ部の下流側に分離部材を設けることができる。
【0039】
本実施形態に係る定着装置２０は、次のように動作する。
【0040】
画像形成装置本体に設けられている駆動源の駆動によって加圧ローラ２２が図２中の矢印方向へ回転すると、加圧ローラ２２の回転に伴って定着ベルト２１が従動回転する。また、ヒータ２３が発熱し、ヒータ２３によって定着ベルト２１が加熱される。このとき、温度センサ２８によって検知された定着ベルト２１の温度に基づいてヒータ２３の発熱量が制御されることにより、定着ベルト２１の温度が所定の定着温度（画像定着可能な温度）となるように制御される。そして、定着ベルト２１の温度が定着温度となった状態において、未定着画像を担持する用紙Ｐが、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部Ｎ）へ搬送されると、定着ベルト２１と加圧ローラ２２によって用紙Ｐが加熱及び加圧され、用紙Ｐ上の画像が用紙Ｐに定着される。
【0041】
ここで、上記のようなニップ形成部材２４を備える定着装置においては、定着ベルト２１が回転すると、ニップ形成部材２４に対して定着ベルト２１が摺動するため、定着ベルト２１とニップ形成部材２４との間において摺動抵抗が発生する。このときの摺動抵抗を低減するため、定着ベルト２１とニップ形成部材２４との間には、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤が介在するように塗布されている。潤滑剤は、例えば、ニップ形成部材２４のベースパッド２９と定着ベルト２１の内周面との間に配置される摺動シート３０（図２参照）に含ませられ、摺動シート３０から潤滑剤が染み出すことにより、ニップ形成部材２４と定着ベルト２１との間に潤滑剤が介在する。この潤滑剤は、液状または半固体状の潤滑性を有する物質である。
【0042】
また、上記のように、一対のベルト保持部材２７によって定着ベルト２１を保持する構成においては、定着ベルト２１が回転すると、各ベルト保持部材２７に対して定着ベルト２１が摺動する。このとき、各ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間においても摺動抵抗が生じるため、その摺動抵抗を低減する目的で、各ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間においても、上記のような潤滑剤を介在させている。
【0043】
このように、ニップ形成部材２４及びベルト保持部材２７などを備える構成においては、定着ベルト２１の摺動性を向上させるため、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤が用いられている。
【0044】
図４に示すように、摺動シート３０は、定着ベルト２１の正回転方向Ａ２の上流側から下流側へ向けて、長手方向の一方側（図４の左側）では長手方向他方側（図４の右側）へ、長手方向の他方側では長手方向一方側へ向けた網目が形成される。これにより、定着ベルト２１が矢印Ａ２方向へ回転すると、摺動シート３０の表面上の潤滑剤は摺動シート３０の網目に沿って長手方向中央側へ移動する。これにより、摺動シート３０の長手方向端部側から潤滑剤が漏れ出すことを防止できる。
【0045】
しかし一方で、定着ベルト２１の正回転動作のみを続けることにより、摺動シート３０と定着ベルト２１との間の潤滑剤は常に長手方向中央側へ移動する力を受け、潤滑剤が長手方向中央側へ偏ってしまう。また、ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間に介在する潤滑剤は、定着ベルト２１の回転により、その一部が粘性が低くなって漏れ出したり、加熱によって枯渇したりして減少する。これにより、ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との摺動抵抗が増加し、定着ベルト２１の摩耗が進んでしまう。またベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間に摩耗粉が発生する。この摩耗粉が残った状態で定着ベルト２１が回転することにより、定着ベルト２１に微振動が与えられて共振を引き起こし、振動音が発生してしまうという問題がある。
【0046】
これに対して本実施形態では、図５に示すように、定着ベルト２１を、定着動作時とは反対方向である矢印Ａ５方向（図２の時計回りの方向）へ回転させる逆回転動作を実施することにより、潤滑剤を正回転動作時とは逆方向である長手方向の端部側へ移動させることができる。これにより、定着ベルト２１の正回転動作による潤滑剤の長手方向の偏りを打ち消すことができ、定着ベルト２１における潤滑剤の長手方向の偏りを抑制できる。また摺動シート３０と定着ベルト２１との間に介在する潤滑剤をベルト保持部材２７へ供給することができ、ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間に十分な量の潤滑剤を保持させることができる。従って、定着ベルト２１の摩耗や振動音の発生を抑制できる。
【0047】
上記の逆回転動作は、定着ベルト２１が逆方向へ回転するため、画像形成動作時（定着動作時）に実施することはできず、非画像形成時に行われる。
【0048】
しかし、潤滑剤の粘度が高い状態で逆回転動作を実施しても、潤滑剤が長手方向に移動しづらく、潤滑剤の長手方向の偏りを十分に解消することができない。そこで本実施形態では、定着ベルト２１の逆回転動作を、定着ベルト２１があらかじめ設定した所定の温度以上で実施させる。この所定の温度は、潤滑剤が十分な粘度を有する温度に設定する。
【0049】
図６は温度ごとの潤滑剤の粘度を示した図であり、図の横軸が温度〔℃〕、縦軸が粘度〔ＣＳ（センチストークス）〕である。潤滑剤としてシリコーンオイルとフッ素グリースの結果を示している。また横軸の温度は定着ベルトの温度を示したものである。
【0050】
図６に示すように、シリコーンオイル、フッ素グリースともに温度が高くなるほど粘度が小さくなっている。特に、シリコーンオイルは５０℃以上、フッ素グリースは１００℃以上で一定以下の粘度になる。
【0051】
そこで本実施形態では、潤滑剤としてシリコーンオイルを使用し、定着ベルト２１の逆回転動作を、定着ベルト２１の温度が５０℃以上の時に実施するように設定する。これにより、逆回転動作時の潤滑剤の粘度を一定以上に保つことができ、潤滑剤を長手方向端部側へ移動させ、潤滑剤の長手方向の偏りを抑制できる。また摺動シート３０と定着ベルト２１との間に介在する潤滑剤をベルト保持部材２７へ供給することができ、ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間に十分な量の潤滑剤を保持させることができる。従って、定着ベルト２１の摩耗や振動音の発生を抑制できる。
【0052】
また潤滑剤としてフッ素グリースを使用することがある場合には、定着ベルト２１の逆回転動作を、定着ベルト２１の温度が１００℃以上の時に実施するように設定することが好ましい。これにより、潤滑剤を長手方向端部側へ移動させ、潤滑剤の長手方向の偏りを抑制できる。また摺動シート３０と定着ベルト２１との間に介在する潤滑剤をベルト保持部材２７へ供給することができ、ベルト保持部材２７と定着ベルト２１との間に十分な量の潤滑剤を保持させることができる。従って、定着ベルト２１の摩耗や振動音の発生を抑制できる。
【0053】
ところで、定着装置の温度上昇に伴い潤滑剤の低分子の一部の成分が揮発し、大気で冷やされることにより凝集すると、微粒子が発生するため、定着装置から微粒子が放出される虞がある。ここで、「微粒子」とは、後述の図２４に示される関係を調べるための測定条件により測定される微粒子及び超微粒子（以下、「ＦＰ／ＵＦＰ」という。）であり、粒径が５．６ｎｍ～５６０ｎｍの粒子である。
【0054】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、製品から放出されるＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制する対策が望まれており、画像形成装置においてもＦＰ／ＵＦＰの発生が少ない製品の開発が求められている。
【0055】
そこで、本発明者らは、定着装置からのＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制する対策を検討するにあたって、まず、潤滑剤として用いられるシリコーンオイル及びフッ素グリースの温度上昇と、これらの潤滑剤から生じるＦＰ／ＵＦＰの発生濃度（１ｃｍ３あたりのＦＰ／ＵＦＰの発生個数）との関係を調べる試験を行った。その結果を、図２４に示す。
【0056】
本試験は、JIS A 1901に準拠した１立米チャンバー（換気回数：５回）内で、サンプル容器内の液状又は半固体状の潤滑性物質を加熱した。図２５に示されるように、サンプル容器１０００は、５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍのアルミ板に、φ２２ｍｍで深さ２ｍｍの窪み１０００ａを設けたものを使用し、この窪み１０００ａにサンプルを配置する。サンプルが配置されたサンプル容器１０００を加熱装置（アズワン製クリーンホットプレートMH-180CS、アズワン製コントローラMH-3CS）のホットプレート上に置き、設定温度２５０℃でサンプルを加熱した。ホットプレートの温度をモニターしながら、チャンバー内のＦＰ／ＵＦＰ個数濃度を測定装置（高速応答型パーティクルサイザーFMPS : Fast Mobility Particle Sizer, TSI; Model 3091）を用いて測定した（Export時のUse Averaging Interval：30秒）。潤滑剤としては、フッ素グリースと、シリコーンオイルを用いサンプル量は３６μｌとした。図２４における実線が、フッ素グリースから生じるＦＰ／ＵＦＰの個数濃度を示し、同図中の一点鎖線が、シリコーンオイルから生じるＦＰ／ＵＦＰの個数濃度を示す。また、図２４においては、横軸にホットプレートの温度が示されているが、ホットプレートの温度上昇と潤滑剤の温度上昇はほぼ同期して変化するため、ここでは、ホットプレートの温度を潤滑剤の温度とみなす。
【0057】
図２４に示されるように、実線にて示されるフッ素グリースにおいては、温度が１８５℃に達したあたりからＦＰ／ＵＦＰが発生し始め、温度が１９４℃を超えたあたりから発生するＦＰ／ＵＦＰの個数濃度が急激に上昇した。一方、一点鎖線にて示されるシリコーンオイルにおいては、温度が２００℃に達したあたりからＦＰ／ＵＦＰが発生し始め、温度が２１０℃を超えたあたりから発生するＦＰ／ＵＦＰの個数濃度が急激に上昇した。この急激に濃度が上昇する温度を微粒子発生温度とし、チャンバー内のＦＰ／ＵＦＰ個数濃度が４０００個／ｃｍ３以上となる温度とした。
【0058】
このように、フッ素グリースにおいては温度が１８５℃に達するとＦＰ／ＵＦＰが発生し、シリコーンオイルにおいては温度が２００℃に達するとＦＰ／ＵＦＰが発生することから、２００℃を超える温度となり得る定着装置においては、潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。
【0059】
しかしながら、これまで、ＦＰ／ＵＦＰが定着装置のどの部分から多く発生しているかについて特定できていなかった。そのため、本発明者らは、ＦＰ／ＵＦＰの主な発生源についての鋭意検討を行い、その結果、主にベルト保持部材に付着する潤滑剤から多くのＦＰ／ＵＦＰが発生することが分かった。その理由及び発生のメカニズムについて以下説明する。
【0060】
図２６は、従来の定着装置における定着ベルトの長手方向端部側の構成を示す断面図である。
【0061】
図２６に示されるように、従来の定着装置は、上記本発明の実施形態に係る定着装置と同じように、定着ベルト２１０の長手方向端部を保持するベルト保持部材２７０を備えている。ベルト保持部材２７０の外周面には、定着ベルト２１０の摺動抵抗を低減するために潤滑剤が塗布されている。なお、ベルト保持部材２７０の外周面に潤滑剤が積極的に塗布されていない場合であっても、定着ベルトとニップ形成部材との間に介在する潤滑剤が、定着ベルトの回転に伴って流動することにより、ベルト保持部材２７０の外周面に付着することもある。
【0062】
ここで、従来の定着装置において、複数の用紙が連続通紙されて定着処理が続けて行われると、最大幅の用紙が通過する最大通紙領域（最大記録媒体通過領域）Ｗよりも外側の非通紙領域においては、通紙に伴う熱の消費がされにくいため、蓄熱により定着ベルト２１０が温度上昇する。そして、その定着ベルト２１０の熱が、定着ベルト２１０の長手方向端部を保持するベルト保持部材２７０に伝達されると、ベルト保持部材２７０が定着ベルト２１０の熱の影響を受けて温度上昇する。また、図２６に示されるように、ヒータ２３０の発熱部Ｈが最大通紙領域Ｗの外側まで延長されている構成においては、非通紙領域における定着ベルト２１０の温度上昇がより顕著となるため、ベルト保持部材２７０の温度上昇も顕著となる傾向にある。このように、従来の定着装置においては、定着ベルト２１０の非通紙領域である長手方向端部側の温度上昇に伴い、その長手方向端部側を保持するベルト保持部材２７０の温度が過剰に上昇する。
【0063】
そして本実施形態において、定着ベルト２１の温度が高い状態で定着ベルト２１を逆回転させて長手方向端部側へ潤滑剤を供給すると、ＦＰ／ＵＦＰの発生を促進させてしまうおそれがある。
【0064】
このため、定着ベルト２１の逆回転動作は、定着ベルト２１の温度が２０５℃以下で実施するように設定することが好ましい。これにより、図２４に示すように、潤滑剤としてシリコーンオイルからＦＰ／ＵＦＰが発生しにくい温度で逆回転動作を実施でき、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できる。また、定着ベルト２１の逆回転動作は、定着ベルト２１の温度が２００℃以下で実施するように設定することがより好ましい。これにより、潤滑剤としてシリコーンオイルを使用した場合のＦＰ／ＵＦＰの発生をより抑制できる。また定着ベルト２１の逆回転動作は、定着ベルト２１の温度が１８５℃以下で実施するように設定することがより好ましい。これにより、シリコーンオイルだけでなく、潤滑剤としてフッ素グリースを使用した場合のＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できる。
【0065】
本実施形態の定着ベルト２１の逆回転動作は、非画像形成時に行われる。また、この逆回転動作は、定着ベルト２１が別の目的で回転動作を必要とする際に行うことが好ましい。これにより、定着ベルト２１の回転量を増やすことなく逆回転動作を実施できる。これにより、逆回転動作により定着装置２０の寿命を縮めることを防止できる。この定着ベルト２１の回転動作を必要とするタイミングとしては、通紙後、つまり一連の定着動作終了後の定着ベルト２１の熱を均熱化するための後回転や定着装置の温度調整空回転時あるいは画像形成装置の調整動作時、印刷準備時の回転動作、ウォームアップ時、復帰時の加熱回転動作などがある。特に、この逆回転動作を、定着装置の温度調整空回転時あるいは画像形成装置の調整動作時に行うことが好ましい。これにより、画像不良を生じることなく逆回転動作を実施できる。ここで言う空回転とは、記録媒体としての用紙を定着装置に通紙せずに定着ベルト２１を回転させる動作のことである。
【0066】
また本実施形態の定着ベルト２１の逆回転動作は、ベルト保持部材２７の潤滑剤が不足するタイミングで実施することが好ましい。このため、本実施形態では、定着ベルト２１の走行距離が所定の値以上になった時、あるいは、定着装置（画像形成装置）への通紙枚数が所定の枚数以上になった時に定着ベルト２１の逆回転動作を実施する。
【0067】
図７は、画像形成装置の制御構成を示す機能ブロック図である。
図７に示すように、画像形成装置１００は制御部１０１を有する。制御部１０１はカウント部１０２と記憶部１０３とを有する。カウント部１０２は、画像形成装置の通紙枚数、つまり、定着装置への通紙枚数と、定着ベルト２１の走行距離をカウントする。記憶部１０３は、カウント部１０２がカウントした累計の通紙枚数あるいは定着ベルト２１の累計の走行距離を記憶する。定着ベルト２１の走行距離は、例えば定着ベルト２１を従動回転させる加圧ローラ２２の回転時間により算出できる。つまり、この加圧ローラ２２を回転させるモータ１０４の駆動時間により算出できる。
図７に示すように、画像形成装置１００は制御部１０１を有する。制御部１０１はカウント部１０２と記憶部１０３とを有する。カウント部１０２は、画像形成装置の通紙枚数、つまり、定着装置への通紙枚数と、定着ベルト２１の走行距離をカウントする。記憶部１０３は、カウント部１０２がカウントした累計の通紙枚数あるいは定着ベルト２１の累計の走行距離を記憶する。定着ベルト２１の走行距離は、例えば定着ベルト２１を従動回転させる加圧ローラ２２の回転時間により算出できる。つまり、この加圧ローラ２２を回転させるモータ１０４の駆動時間により算出できる。
【0068】
記憶部１０３が記憶した数値が定められた所定の値以上になった場合には、制御部１０１が、モータ１０４を逆回転方向へ駆動させる。これにより、加圧ローラ２２が逆回転し、定着ベルト２１が従動回転して定着ベルト２１の逆回転動作が行われる。ただし、この逆回転動作は、前述した定着ベルト２１の逆回転動作が可能なタイミングで行われる。また、逆回転動作を実施した後には、記憶部１０３に記憶した値をリセットする。
【0069】
また、定着装置２０内の温度センサ２８の検知した温度が制御部１０１へ伝達される。制御部１０１は、この温度が前述した定着ベルト２１の逆回転動作が可能な温度である場合のみ、モータ１０４を逆回転方向へ駆動させる。また制御部１０１は、温度センサ２８の検知温度に基づいてヒータ２３への通電制御を行う。
【0070】
また以上の説明では、ニップ形成部材２４が有する摺動シート３０（図２参照）に、図４に示す網目が設けられる場合を例示した。しかし、摺動部材としてのベースパッド２９に同様の方向の溝部が形成され、摺動シートが設けられない構成であってもよい。この点は以下に示す種々の定着装置においても同様であるため、以下の説明では、摺動シートあるいはニップ形成部材、あるいはこれら相当する部材に、図４に示す方向の網目や溝部が形成される場合について説明する。
【0071】
また本発明は、上記のような構成の定着装置に限らず、種々の構成の定着装置にも適用可能である。以下に、本発明を適用可能な定着装置の構成をいくつか例示する。
【0072】
図８及び図９に示される定着装置４０は、ベルト部材としての定着ベルト４１と、加圧部材としての加圧ローラ４２と、摺動部材あるいは加熱体としてのヒータ４３と、加熱体保持部材としてのヒータホルダ４４と、支持部材としての加圧ステー４５と、温度検知部材としてのサーミスタ４８と、ベルト保持部材としてのフランジ４７（図９参照）を備えている。
【0073】
【0074】
ヒータ４３は、板状基板と、その基板上に設けられた抵抗発熱体を有するセラミックヒータであり、抵抗発熱体への通電により発熱する。ヒータ４３は、定着ベルト４１の内周面に接触するように配置されており、ヒータ４３が発熱すると、定着ベルト４１が内側から加熱される。また、ヒータ４３は、加圧ローラ４２との間に定着ベルト４１を挟んでニップ部Ｎを形成するニップ形成部材としての機能も兼ねる。
【0075】
ヒータホルダ４４は、ヒータ４３を保持する加熱体保持部材である。ヒータホルダ４４は、例えば耐熱性の樹脂により構成されている。この場合、ヒータホルダ４４が定着ベルト４１の内周面に沿って半円弧状の断面に形成されていることにより、ヒータホルダ４４によって定着ベルト４１の回転軌道が規制される。
【0076】
加圧ステー４５は、ヒータホルダ４４を支持する支持部材である。加圧ステー４５がヒータホルダ４４を支持していることにより、加圧ローラ４２の加圧によるヒータホルダ４４及びヒータ４３の撓みが抑制され、加圧ローラ４２と定着ベルト４１との間に均一な幅のニップ部Ｎが形成される。加圧ステー４５は、剛性を確保するため、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されることが好ましい。
【0077】
また、加圧ステー４５には、温度検知部材としてのサーミスタ４８が設けられている。サーミスタ４８は、定着ベルト４１の内周面に対して接触又は非接触に対向することにより定着ベルト４１の温度を検知する。
【0078】
フランジ４７は、上記ベルト保持部材２７と同じように、定着ベルト４１の長手方向両端部を保持する一対の保持部材である。このフランジ４７も、定着ベルト４１内に挿入される挿入部としてのバックアップ部４７ａと、定着ベルト４１の長手方向の移動を規制する規制部としてのフランジ部４７ｂとを有している。この場合、各フランジ４７は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト４１の各端部に向かって付勢されることにより、定着ベルト４１内に挿入された状態で保持される。
【0079】
このような構成の定着装置４０においても、定着ベルト４１とヒータ４３，あるいは、定着ベルト４１とフランジ４７との間に潤滑剤が保持される。従って、図８及び図９に示される定着装置４０においても本発明を適用することにより、潤滑剤の偏りを抑制できる。
【0080】
次に、図１０及び図１１に示される定着装置５０は、上記図８及び図９に示される定着装置４０と同じように、セラミックヒータ（ヒータ５３）を備える定着装置である。具体的に、図１０及び図１１に示される定着装置５０は、ベルト部材としての定着ベルト５１と、加圧部材としての加圧部材５２と、加熱体としてのヒータ５３と、加熱体保持部材としてのヒータホルダ５４と、支持部材としての補強部材５５と、ベルト保持部材としてのベルト保持部５７（図１１参照）と、温度検知部材としての感熱体５８（図１１参照）と、カバー部材５９（図１１参照）を備えている。
【0081】
図１０及び図１１に示される定着ベルト５１、加圧部材５２、ヒータ５３、ヒータホルダ５４、補強部材５５、ベルト保持部５７のそれぞれの機能及び構成は、上記図８及び図９に示される定着ベルト４１、加圧ローラ４２、ヒータ４３、ヒータホルダ４４，加圧ステー４５、フランジ４７と基本的に同じである。
【0082】
感熱体５８は、ヒータホルダ５４のヒータ５３を保持する面とは反対側に設けられ、ヒータホルダ５４を介してヒータ５３の温度を検知する。感熱体５８の検知温度に基づいてヒータ５３の発熱が制御されることにより、定着ベルト５１が所定の定着温度に維持される。
【0083】
カバー部材５９は、耐熱樹脂製の箱状の部材である。カバー部材５９が、定着ベルト５１内において感熱体５８を介してヒータホルダ５４と対向するように配置されることにより、対応する感熱体５８がカバー部材５９によって覆われる。
【0084】
このように、本発明が適用される定着装置は、ヒータ５３の温度を検知する感熱体５８と、感熱体５８を覆うカバー部材５９を備えるものであってもよい。
【0085】
続いて、図１２及び図１３に示される定着装置６０は、上記図２及び図３に示される定着装置２０と同じように、加熱体としてハロゲンヒータ（ヒータ６３）を備える定着装置である。具体的に、図１２及び図１３に示される定着装置６０は、ベルト部材としての定着ベルト６１と、加圧部材としての加圧ローラ６２と、加熱体としてのヒータ６３と、ニップ形成部材６４と、支持部材としての支持部６５と、反射部材としての反射板６６と、ベルト保持部材としての保持枠６７（図１３参照）と、リング６８（図１３参照）を備えている。
【0086】
図１２及び図１３に示される定着ベルト６１、加圧ローラ６２、ヒータ６３、ニップ形成部材６４、支持部６５、反射板６６、保持枠６７のそれぞれの機能及び構成は、図２及び図３に示される定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ニップ形成部材２４、ステー２５、反射部材２６、ベルト保持部材２７と基本的に同じである。なお、ニップ形成部材６４は、金属製のベースパッド６４０と、ベースパッド６４０と定着ベルト６１の内周面との間に介在するフッ素樹脂製の摺動シート６４１を有している。摺動シート６４１は本実施形態の摺動部材である。
【0087】
リング６８は、定着ベルト６１内に挿入される保持枠６７の挿入部としての筒状部６７ａの外周面に装着され、定着ベルト６１の長手方向端縁と保持枠６７の規制部としての固定プレート６７ｂとの間に介在する。定着ベルト６１が回転すると、定着ベルト６１と一緒にリング６８が連れ回りする、あるいは、定着ベルト６１が低摩擦性のリング６８に対して摺動することにより、定着ベルト６１と保持枠６７との間において生じる摺動抵抗が低減される。
【0088】
このように、本発明が適用される定着装置は、リング６８を備えるものであってもよい。
【0089】
続いて、図１４及び図１５に示される定着装置７０は、上記図２及び図３に示される定着装置２０と同じように、加熱体としてハロゲンヒータ７３を備える定着装置である。具体的に、図１４及び図１５に示される定着装置７０は、ベルト部材としての定着ベルト７１と、加圧部材としての加圧ローラ７２と、加熱体としてのハロゲンヒータ７３と、摺動部材としてのニップ形成部材７４と、反射部材７６と、ベルト保持部材としてのベルト支持部材７７（図１５参照）と、温度検知部材としての温度センサ７８と、ガイド部材７９を備えている。
【0090】
図１４及び図１５に示される定着ベルト７１、加圧ローラ７２、ハロゲンヒータ７３、ニップ形成部材７４、反射部材７６、ベルト保持部材としてのベルト支持部材７７、温度センサ７８は、図２及び図３に示される定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ニップ形成部材２４、反射部材２６、ベルト保持部材２７、温度センサ２８と基本的に同じ機能を有する。
【0091】
ただし、ニップ形成部材２４は、定着ベルト７１との摺動面に図４のような方向の溝部が形成され、定着ベルト７１との間に潤滑剤を保持する。また図１４及び図１５に示される反射部材７６は、ハロゲンヒータ７３から放出される輻射熱（赤外線）を定着ベルト７１ではなく、主にニップ形成部材７４に反射する。反射部材７６は、ハロゲンヒータ７３の外側を覆うように断面Ｕ字形に形成されており、反射部材７６のハロゲンヒータ７３と対向する内側の面７６ａが反射率の高い反射面となっている。このため、ハロゲンヒータ７３から輻射熱が放出されると、輻射熱が反射部材７６の反射面７６ａによってニップ形成部材７４へ反射される。
【0092】
これにより、ニップ形成部材７４は、ハロゲンヒータ７３からニップ形成部材７４に向かって放出される輻射熱と、反射部材７６によってニップ形成部材７４へ反射される輻射熱によって加熱される。そして、ニップ形成部材７４の熱は、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト２１へ伝達される。すなわち、この場合、ニップ形成部材７４は、ニップ部Ｎを形成するほか、ニップ部Ｎにおいて熱を定着ベルト７１へ伝達する伝熱部材としても機能する。このため、ニップ形成部材７４は、熱伝導率の良い銅又はアルミニウムなどの金属材料によって構成されている。
【0093】
また、反射部材７６は、ニップ形成部材７４を支持する支持部材（ステー）としての機能も兼ねる。反射部材７６が、定着ベルト７１の長手方向に渡ってニップ形成部材７４を支持することにより、ニップ形成部材７４の撓みが抑制され、定着ベルト７１と加圧ローラ７２との間に均一な幅のニップ部Ｎが形成される。反射部材７６は、支持部材としての機能を確保するため、ＳＵＳ、ＳＥＣＣなどの剛性の高い金属材料により構成されることが好ましい。
【0094】
ガイド部材７９は、定着ベルト７１の内側に配置され、回転する定着ベルト７１を内側からガイドする部材である。ガイド部材７９は、定着ベルト７１の内周面に沿って湾曲するガイド面７９ａを有しており、定着ベルト７１がこのガイド面７９ａに沿ってガイドされることにより、定着ベルト７１が大きな変形を伴うことなく円滑に回転する。
【0095】
このように、本発明が適用される定着装置は、熱伝導性の良いニップ形成部材７４を介してハロゲンヒータ７３の熱を伝達し、定着ベルト７１を加熱する構成であってもよい。
【0096】
続いて、図１６及び図１７に示される定着装置８０は、上記図８及び図９に示される定着装置４０と同じように、加熱体としてセラミックヒータ（ヒータ８３）を備える定着装置である。具体的に、図１６及び図１７に示される定着装置８０は、ベルト部材としての定着ベルト８１と、加圧部材としての加圧ローラ８２と、加熱体としてのヒータ８３と、加熱体保持部材としての保持部材８４と、支持部材としてのステー８５と、ベルト保持部材としての円弧状ガイド８７（図１７参照）と、摺動部材あるいは熱伝達部材である熱拡散部材８８と、断熱部材としての保熱板８９を備えている。
【0097】
図１６及び図１７に示される定着ベルト８１、加圧ローラ８２、ヒータ８３、保持部材８４、ステー８５、円弧状ガイド８７は、図８及び図９に示される定着ベルト４１、加圧ローラ４２、ヒータ４３、ヒータホルダ４４，加圧ステー４５、フランジ４７と基本的に同じ機能を有する。なお、保持部材８４は、ヒータ８３のほか、熱拡散部材８８と保熱板８９を重ねた状態で保持する。
【0098】
熱拡散部材８８は、ステンレス、アルミニウム合金、鉄などの金属材料により構成されている。熱拡散部材８８は、定着ベルト８１の内周面に接触するように配置されており、ヒータ８３から生じる熱を定着ベルト８１へ伝達すると共に、定着ベルト８１を介して加圧ローラ８２に接触し、ニップ部Ｎを形成する。また、ヒータ８３と熱拡散部材８８との間に熱伝導グリースが塗布されており、ヒータ８３から熱拡散部材８８への熱伝達効率を向上させている。一方、保熱板８９は、ヒータ８３の熱が保持部材８４とステー８５に伝達されるのを抑制するため、ヒータ８３の熱拡散部材８８側の面とは反対側に配置されている。
【0099】
定着ベルト８１が回転すると、熱拡散部材８８に対して定着ベルト８１が摺動するため、定着ベルト８１と熱拡散部材８８との間には摺動性を向上させる潤滑剤が塗布されている。また、定着ベルト８１に対して接触する熱拡散部材８８の摺動面には、低摩擦で耐摩耗性を有するガラスコーティング又は硬質クロムメッキなどの表面層が形成されている。
【0100】
このような定着装置においても、定着ベルト８１と熱拡散部材８８との間、あるいは、定着ベルト８１と円弧状ガイド８７との間に潤滑剤が保持される。従って、図１６及び図１７に示される定着装置８０においても本発明を適用することにより、潤滑剤の偏りを抑制できる。
【0101】
続いて、図１８及び図１９に示される定着装置９０は、ベルト部材としての無端状のベルト９１と、加熱部材としての加熱ローラ９６と、加熱体としてのヒータ９３と、加圧部材としての加圧ローラ９２と、ニップ形成部材９４と、支持部材９５と、ガイド部材９８と、潤滑剤供給部材としての潤滑剤塗布部材９９と、ベルト保持部材としての軸受９７（図１９参照）を備える定着装置である。
【0102】
図１８に示されるように、ベルト９１は、加熱ローラ９６とニップ形成部材９４とガイド部材９８に巻きかけられている。加熱ローラ９６がバネなどによりニップ形成部材９４に対して離れる方向に付勢されていることにより、ベルト９１に所定の張力が付与されている。この状態で、加圧ローラ９２が回転駆動することにより、ベルト９１が従動回転する。
【0103】
ニップ形成部材９４は、押圧部材９４０と、押圧部材９４０とベルト９１の内周面との間に介在する低摩擦性の摺動シート９４１を有している。摺動シート９４１は本実施形態の摺動部材である。押圧部材９４０が支持部材９５によって支持されていることにより、押圧部材９４０が加圧ローラ９２の加圧力を受け、ニップ部Ｎが形成される。
【0104】
ヒータ９３は、ハロゲンヒータなどであり、加熱ローラ９６内に配置されている。ヒータ９３が発熱すると、加熱ローラ９６が加熱され、加熱ローラ９６の熱がベルト９１へ伝達される。
【0105】
潤滑剤塗布部材９９は、ベルト９１の内周面に接触し、ベルト９１の内周面に対して摺動性を向上させる潤滑剤を供給する。ベルト９１の内周面に供給された潤滑剤は、ベルト９１の回転に伴って、ガイド部材９８とベルト９１との間、及びニップ形成部材９４とベルト９１との間に介在し、ベルト９１が円滑に回転できるようになる。
【0106】
ここで、加熱ローラ９６は、回転可能となるように、一般的にすべり軸受又はボールベアリングなどの軸受９７によって保持される。このようなベルト保持部材としての軸受９７は、加熱ローラ９６の軸方向両端部（長手方向両端部）に装着されており、軸受には加熱ローラ９６が回転する際の摺動抵抗又は回転トルクを低減する潤滑剤が塗布されている。
【0107】
【0108】
【0109】
図２０及び図２１に示される定着装置１１０は、ベルト部材としての定着ベルト１１１と、定着ローラ１１６と、加圧部材としての加圧ローラ１１２と、加熱体としてのヒータ１１３と、摺動部材としての加圧パッド１１４と、ガイド部材１１５と、支持部材１１７と、温度検知部材としての温度センサ１１８と、熱伝達部材１１９と、ベルト保持部材としてのベルト保持部材１２２（図２１参照）を備えている。
【0110】
図２０に示される定着ベルト１１１は、定着ローラ１１６と、加圧パッド１１４と、ガイド部材１１５と、熱伝達部材１１９に巻きかけられている。定着ローラ１１６は、加圧ローラ１１２が回転駆動することにより、従動回転する。
【0111】
ヒータ１１３は、セラミックヒータなどの面状又は板状のヒータであり、熱伝達部材１１９に設けられている。熱伝達部材１１９は、ヒータ１１３と定着ベルト１１１の間に介在し、ヒータ１１３の熱を定着ベルト１１１へ伝達する部材である。また、熱伝達部材１１９は、支持部材１１７に取り付けられたバネ１２０によって定着ベルト１１１の内周面に接触するように付勢されている。
【0112】
加圧パッド１１４は、支持部材１１７に取り付けられた別のバネ１２１によって定着ベルト１１１の内周面に接触するように付勢されている。これにより、加圧パッド１１４は、定着ベルト１１１を介して加圧ローラ１１２に圧接され、定着ベルト１１１と加圧ローラ１１２との間にニップ部Ｎが形成される。
【0113】
ガイド部材１１５は、支持部材１１７に取り付けられて支持されている。また、ガイド部材１１５には、温度センサ１１８が取り付けられており、温度センサ１１８によって定着ベルト１１１の温度が検知される。
【0114】
定着ベルト１１１はその両端部をベルト保持部材１２２により保持される。
【0115】
図２０に示されるような定着装置１１０においても、定着ベルト１１１と加圧パッド１１４、あるいは、定着ベルト１１１とベルト保持部材１２２との間に潤滑剤が保持される。従って、このような定着装置１１０においても、本発明を適用することにより、上記各実施形態と同じように、ＦＰ／ＵＦＰの発生を効果的に抑制することが可能である。
【0116】
また、本発明は、上記のような電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に適用される場合に限らない。例えば、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に搭載され、用紙に塗布されたインクなどの液体を乾燥させる乾燥装置など、定着装置以外の加熱装置に対しても適用可能である。
【0117】
図２２に、乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の一形態を示す。
【0118】
図２２に示されるインクジェット式画像形成装置２０００は、画像読取装置２０２と、画像形成部２０３と、シート供給装置２０４と、乾燥装置２０６と、シート排出部２０７を備えている。また、インクジェット式画像形成装置２０００の横には、シート揃え装置３０００が配置されている。
【0119】
このインクジェット式画像形成装置２０００においては、印刷動作開始の指示があると、シート供給装置２０４から記録媒体としての用紙などのシートが給送される。シートが画像形成部２０３に搬送されると、画像読取装置２０２によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づき画像形成部２０３の液体吐出ヘッド２１４からシートにインクが吐出され、シート上に画像が形成される。
【0120】
画像が形成されたシートは、乾燥装置２０６を通過する搬送路２２２か、乾燥装置２０６を通過しない搬送路２２３かへ、選択的に案内される。シートが乾燥装置２０６へ案内された場合は、乾燥装置２０６によってシート上のインクの乾燥が促進され、シートがシート排出部２０７かシート揃え装置３０００へ案内される。一方、シートが乾燥装置２０６を通過しない搬送路２２３へ案内された場合は、そのままシートがシート排出部２０７かシート揃え装置３０００へ案内される。また、シートがシート揃え装置３０００に案内された場合は、シートが揃えて載置される。
【0121】
図２３に示されるように、上記乾燥装置２０６は、ベルト部材としての加熱ベルト２９１と、加圧部材としての加熱ローラ２９２と、加熱ベルト２９１を加熱する加熱体としての第一ヒータ２９３と、加熱ローラ２９２を加熱する加熱体としての第二ヒータ２９４と、ニップ形成部材２９５と、支持部材としてのステー２９６と、反射部材２９７と、加熱ベルト２９１を回転可能に保持するベルト保持部材としてのベルト保持部材２９８を備えている。ニップ形成部材２９５は摺動部材としての摺動シートを有する。
【0122】
ニップ形成部材２９５は、加熱ベルト２９１を介して加熱ローラ２９２の外周面に接触し、加熱ベルト２９１と加熱ローラ２９２との間にニップ部Ｎを形成する。図２３に示されるように、画像（インクＩ）を担持するシート２５０が乾燥装置２０６のニップ部Ｎへ搬送されると、図中の矢印方向へ回転する加熱ベルト２９１と加熱ローラ２９２によってシート２５０が搬送されながら加熱される。これにより、シート２５０上のインクＩの乾燥が促進される。
【0123】
図２３に示される乾燥装置２０６において、加熱ベルト２９１とニップ形成部材２９５が有する摺動シート、あるいは、加熱ベルト２９１とベルト保持部材２９８との間に潤滑剤が保持される。従って、このような乾燥装置２０６においても、本発明を適用することにより、上記各実施形態と同じように、潤滑剤の長手方向の偏りを抑制できる。
【0124】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0125】
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。
【0126】
以上の説明では、ベルト部材の逆回転動作を実施する温度の基準としてベルト部材の温度の場合を例示した。しかし、ベルト部材の温度を代替的に測定できる温度であれば、加熱装置内の他の部材の温度に基づいてベルト部材の逆回転動作の実施を判断してもよい。また、摺動部材の摺動面に形成される網目や溝部などの方向は、図４の方向に限らず、ベルト部材の正方向の回転により、潤滑剤が長手方向に偏る構成であればよい。この場合、ベルト部材の逆回転動作により、潤滑剤の長手方向の偏りを抑制できる。
【0127】
本発明の態様は、例えば以下の通りである。
＜１＞
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の長手方向両端部を保持するベルト保持部材と、
前記ベルト部材の内面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト保持部材に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた加熱装置であって、
前記ベルト部材は、記録媒体を搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする加熱装置である。
＜２＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上に設定する＜１＞記載の加熱装置である。
＜３＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を２０５℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜４＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を２００℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜５＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１８５℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜６＞
前記逆回転動作が、前記ベルト部材の累計走行距離あるいは前記加熱装置を通過して加熱された記録媒体の累計枚数に応じて実施される＜１＞から＜５＞いずれか記載の加熱装置である。
＜７＞
＜１＞から＜６＞いずれか記載の加熱装置を備え、熱により記録媒体に画像を定着させる定着装置である。
＜８＞
＜７＞記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
＜９＞
前記逆回転動作は、定着装置の温度調整空回転時あるいは画像形成装置の調整動作時における定着装置の空回転時に行われる＜８＞記載の画像形成装置である。
＜１＞
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の長手方向両端部を保持するベルト保持部材と、
前記ベルト部材の内面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト保持部材に付着する液状または半固体状の潤滑性を有する物質と、を備えた加熱装置であって、
前記ベルト部材は、記録媒体を搬送する搬送方向へ回転する正回転動作、および、当該正回転動作とは逆方向の回転動作である逆回転動作が可能に設けられ、
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を５０℃以上に設定することを特徴とする加熱装置である。
＜２＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１００℃以上に設定する＜１＞記載の加熱装置である。
＜３＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を２０５℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜４＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を２００℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜５＞
前記逆回転動作を実施する前記ベルト部材の温度を１８５℃以下に設定する＜１＞または＜２＞記載の加熱装置である。
＜６＞
前記逆回転動作が、前記ベルト部材の累計走行距離あるいは前記加熱装置を通過して加熱された記録媒体の累計枚数に応じて実施される＜１＞から＜５＞いずれか記載の加熱装置である。
＜７＞
＜１＞から＜６＞いずれか記載の加熱装置を備え、熱により記録媒体に画像を定着させる定着装置である。
＜８＞
＜７＞記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
＜９＞
前記逆回転動作は、定着装置の温度調整空回転時あるいは画像形成装置の調整動作時における定着装置の空回転時に行われる＜８＞記載の画像形成装置である。
【符号の説明】
【0128】
２０ 定着装置（加熱装置）
２１ 定着ベルト（ベルト部材）
２２ 加圧ローラ（加圧部材）
２３ ヒータ（加熱体）
２４ ニップ形成部材
２７ ベルト保持部材
３０ 摺動シート（摺動部材）
１００ 画像形成装置
Ａ２ ベルト部材の正回転方向
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 長手方向
２１ 定着ベルト（ベルト部材）
２２ 加圧ローラ（加圧部材）
２３ ヒータ（加熱体）
２４ ニップ形成部材
２７ ベルト保持部材
３０ 摺動シート（摺動部材）
１００ 画像形成装置
Ａ２ ベルト部材の正回転方向
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 長手方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【0129】
【特許文献1】特開２０１５－１３８１１３号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】