JP2024005889A - 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微粒子の発生を抑制する。【解決手段】加熱装置２０は、回転可能に保持される回転体２１と、回転体２１の内側に配置され回転体２１を加熱する加熱源２３と、回転体２１の長手方向両端部を保持する回転体保持部材２７と、回転体保持部材２７に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、加熱源２３は、回転体保持部材２７の内面２７０に直接対向する部分に、フィラメントから放射される赤外光を遮蔽する遮光部３１を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

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。

このような定着装置においては、ベルトなどの回転体を回転可能に保持する回転体保持部材が設けられている（例えば、下記特許文献１参照）。回転体が回転すると、回転体と回転体保持部材との間において摺動抵抗が生じることから、この摺動抵抗を低減するために、オイルあるいはグリースなどの潤滑性を有する物質（以下、「潤滑剤」という。）が一般的に用いられている。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。

海外、特に欧州において、環境への関心が非常に高く、電子写真プロセスを用いた複写機、複合機、プリンタなどの画像形成装置においても、画像形成時に発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、オゾン、ダスト、微粒子などに対する様々な認定基準が存在する。特にドイツ政府の研究機関においては、「ブルーエンジェルマーク」と言うエコラベル制度があり、認証を受けた製品及びサービスにのみラベルの使用が認められる。

「ブルーエンジェルマーク」の認証を受けていない製品であっても、販売ができなくなるわけではないが、認証を受けていないと言うことは、環境へ配慮されていない製品と受け取られることが多く、特に公官庁において、その傾向が強い。そのため、「ブルーエンジェルマーク」の認証があるかないかでは、製品の販売に大きな影響を与えてしまう。

「ブルーエンジェルマーク」の認証には、様々な試験をクリアする必要があるが、特に微粒子の試験が非常に厳しい。具体的には、画像形成装置から発生する微粒子を粒子計測器ＦＭＰＳ（Fast Mobility Particle Sizer）を用いて計測したときの粒径５．６ｎｍ～５６０ｎｍの微粒子の数が、３．５×１０^１１個／１０分より少ないことが求められる。この場合の微粒子の数は微粒子を形成する物質の種類及び状態、例えば、無機物/有機物の区別はなく、固体/液体（ミスト）の区別もない。あくまでも微粒子の大きさと数のみが関係する。将来的には、さらに厳しい基準値になることが予想される。

また、微粒子は、画像形成装置を構成する様々な部材から発生するとされているが、定着装置のみを起動させることで、微粒子の発生量が大幅に上昇することから、定着装置が微粒子の主な発生原因であることが分かっている。潤滑剤が高温に加熱されると、潤滑剤の極一部の成分が高温のガスとして揮発し、そのガスが冷却されて凝結することにより、微粒子となると考えられている。実際、前述の潤滑剤が高温に加熱されると、微粒子が検出されるため、潤滑剤は微粒子の発生源の一つであるとされる。このため、潤滑剤を高温環境に晒さないようにし、画像形成装置からの微粒子の発生を抑制することが求められている。

本発明では、微粒子の発生を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る加熱装置は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体の内側に配置され前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、前記加熱源は、赤外光を放射するフィラメントと、前記フィラメントが収容されると共に前記フィラメントから放射される赤外光を透過させる筒状の発光管を有し、前記発光管は、前記回転体保持部材の内面に直接対向する部分に、前記フィラメントから放射される赤外光を遮蔽する遮光部を有することを特徴とする。

本発明によれば、微粒子の発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。 第１実施形態に係る定着装置の斜視図である。 第１実施形態に係る定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した一端部側の断面図である。 第１実施形態に係るハロゲンヒータと、当該ハロゲンヒータの発光強度を示す図である。 第１実施形態に係る定着装置を遮光部の位置で切断した端部側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。 第２実施形態に係る定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した一端部側の断面図である。 第２実施形態に係るハロゲンヒータと、当該ハロゲンヒータの発光強度を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。 第３実施形態に係る定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した一端部側の断面図である。 第３実施形態に係る定着装置を遮光部の位置で切断した端部側断面図である。 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１３に示される定着装置の分解斜視図である。 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。 乾燥装置の一例を示す図である。 ラミネート処理装置を備える画像形成装置の一形態を示す図である。 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。 サンプル容器の斜視図である。 比較例に係る定着装置の構成を示す図である。 プリント速度と微粒子の発生個数との関係を示す図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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り、加圧ローラ２２の回転軸方向、あるいは定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部）を通過する用紙の幅方向（用紙搬送方向とは交差する方向）と同じ方向を意味する。また、以下の説明中の「長手方向」も同じ意味である。

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、ハロゲンヒータ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）を備えている。

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に定着させる回転体（第一回転体又は定着部材）である。

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。

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回転体(第二回転体又は対向部材)である。

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。

ハロゲンヒータ２３は、赤外光を放射してその輻射熱により定着ベルト２１を加熱する加熱源である。ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内側に配置され、定着ベルト２１の内周面に対して非接触に配置される。また、ハロゲンヒータ２３は、定着装置２０が備える一対の側板などに固定され、支持されている。

ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内側に配置され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２に接触し、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、摺動シート３０を有している。

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。

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。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を省略してもよい。

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。

反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３から放射される赤外光を反射する部材である。ハロゲンヒータ２３から放射される赤外光が、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とハロゲンヒータ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。

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（最も端）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。

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、定着装置の側板など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の内周面を回転可能に保持する。

ベルト保持部材２７としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリブチレンナフタレートなどの「スーパーエンジニアリングプラスチック」と称される樹脂材料が用いられ、中でも、加工性、耐熱性の観点から、液晶ポリマーが好ましい。また、ベルト保持部材２７として、上記スーパーエンジニアリングプラスチック中にガラス繊維を混合させて形成されたものは、温度変化に対するベルト保持部材２７の変形を防止できるので、より好ましい。

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できる。

本実施形態に係る定着装置２０は、次のように動作する。

画像形成装置において印刷動作が開始されると、加圧ローラ２２が図２中の矢印方向へ回転駆動され、これに伴って定着ベルト２１が従動回転する。また、ハロゲンヒータ２３から赤外光が放射され、その赤外光が定着ベルト２１の内周面に照射されることにより、定着ベルト２１が加熱される。このとき、ハロゲンヒータ２３の発光強度が、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）となるように調整される。その後、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。

ここで、上記のような定着装置においては、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１がニップ形成部材２４に対して摺動する。このとき、定着ベルト２１とニップ形成部材２４との間で生じる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、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素オイル、フッ素グリースなどの潤滑剤を介在させることが一般的に行われている。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。

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。

このように、ニップ形成部材２４及びベルト保持部材２７などの摺動部材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、フッ素オイル、フッ素グリースなどの潤滑剤が用いられている。しかしながら、このような潤滑剤は、温度上昇すると、低分子の一部の成分が揮発し、揮発した成分が大気によって冷やされて凝集することにより、微粒子が発生する。このため、定着装置が温度上昇すると、定着装置内の潤滑剤から微粒子が発生する虞がある。ここで、「微粒子」とは、潤滑剤の温度と微粒子の発生濃度との関係（図１８参照）を調べるための後述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の粒子をいう。

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。

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（１ｃｍ^３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１８に示す。

本試験においては、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１９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にサンプルを配置した。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 Ineterval：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１８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１８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。

図１８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／ｃｍ^３以上となる温度とした。

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。従って、このようなＦＰ／ＵＦＰを効果的に抑制するには、ＦＰ／ＵＦＰが発生しやすい部分の温度上昇を抑制することが重要である。

ＦＰ／ＵＦＰが発生しやすい部分の１つに、ベルト保持部材２７がある。上記のように、ベルト保持部材２７の外周面には、定着ベルト２１の摺動抵抗を低減すべく潤滑剤が塗布されているため、ベルト保持部材２７が温度上昇し、これに伴ってベルト保持部材２７に付着する潤滑剤の温度が上昇すると、潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する。なお、ベルト保持部材２７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２１とニップ形成部材２４との間に介在する潤滑剤が、定着ベルト２１の回転に伴って流動することにより、ベルト保持部材２７の外周面に付着することがある。

例えば、図２０に示される定着装置においては、ハロゲンヒータ２３がベルト保持部材２７の内面（内周面）に対して直接対向するように配置されている。このため、ハロゲンヒータ２３が発光し、ハロゲンヒータ２３から赤外光が放射されると、赤外光の一部がベルト保持部材２７の内周面に直接照射され、ベルト保持部材２７が加熱される。このように、ベルト保持部材２７に対して赤外線光が直接照射される構成においては、ベルト保持部材２７の温度が高くなる傾向にあるため、ベルト保持部材２７が温度上昇し、ベルト保持部材２７に付着する潤滑剤が温度上昇すると、潤滑剤からＦＰ/ＵＦＰが発生する虞がある。また、画像形成動作開始直後の画像端部における定着ベルト２１の温度低下を防止するため、図２０に示されるように、ハロゲンヒータ２３の発光部Ｈが最大通紙領域Ｗを超えてベルト保持部材２７の内側に配置される構成においては、ベルト保持部材２７に対して赤外光がより一層照射されやすくなるため、ベルト保持部材２７の温度上昇が顕著となる。

ところで、図１８に示される上記試験結果によれば、潤滑剤の温度が高くなるほどＦＰ／ＵＦＰの発生濃度（個／ｃｍ^３）が多くなる。すなわち、ベルト保持部材の温度が高くなるほど、潤滑剤から発生するＦＰ／ＵＦＰの個数が多くなるといえる。従って、ＦＰ／ＵＦＰの発生個数を効果的に低減するには、ベルト保持部材の温度上昇を抑制することが重要であるといえる。

そこで、本発明の実施形態においては、ベルト保持部材の温度上昇を抑制するため、以下のような対策を講じている。

図４は、本発明の実施形態に係る定着装置を、定着ベルトの長手方向Ｘに沿って切断した一端部側の断面図である。

図４に示されるように、本実施形態においては、ハロゲンヒータ２３の一部に赤外光を遮蔽する遮光部３１が設けられている。遮光部３１は、ハロゲンヒータ２３のうち、ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０とが直接対向する部分に設けられている。ここで、ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０とが「直接対向する」とは、ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０が、これらの間に遮光部３１以外の他の部材を介在させることなく、ハロゲンヒータ２３の中心からハロゲンヒータ２３の長手方向（図４における矢印Ｘ方向）と直交する方向へ放射状に広がる任意の方向において互いに向かい合うように配置されていることを意味する。図４においては、定着ベルト２１の長手方向Ｘにおける一端部側の構成のみが示されているが、これとは反対側（他端部側）においても、一端部側と同じように、ハロゲンヒータ２３のベルト保持部材２７の内面２７０と直接対向する部分に遮光部３１が設けられている。

続いて、図５を参照しつつ、本実施形態に係るハロゲンヒータの基本構成と、上記遮光部の構成について詳しく説明する。

図５に示されるように、本実施形態に係るハロゲンヒータ２３は、赤外光を放射するフィラメント９と、フィラメント９が収容される筒状の発光管１０を有している。フィラメント９は、タングステンなどの金属線をコイル状に巻回して形成される。発光管１０は、赤外光を透過する石英ガラスなどの材料により構成されている。発光管１０内には、フィラメント９のほか、ハロゲン物質及び不活性ガスが封入されている。発光管１０の長手方向の両端部は、内部のガスが漏れ出ないように扁平状に潰された封止部１０ａとなっている。各封止部１０ａ内には、金属箔３２が収容されており、各金属箔３２はフィラメント９の両端部に接続されている。また、各金属箔３２には、封止部１０ａから外部へ露出する外部リード線３３が接続されており、各外部リード線３３はハーネス又は口金などの端子を介して電源と接続される。

電源からハロゲンヒータ２３に給電されると、フィラメント９の金属線が巻回された部分から主に赤外光が放射される。すなわち、この巻回された金属線の部分がハロゲンヒータ２３及びフィラメント９の発光部Ｈとなる。

図５に示されるように、遮光部３１は、フィラメント９の発光部Ｈを覆うように、発光管１０の両端側の外周面に設けられている。遮光部３１は、赤外光を遮蔽でき、かつ、耐熱性に優れるセラミックス、又は、金、銀、銅、アルミニウムなどの金属、あるいはこれらの組み合わせにより構成されることが好ましい。例えば、遮光部３１は、モリブデン合金箔又はアルミ箔などにより構成される。また、遮光部３１を発光管１０上に形成する方法としては、蒸着、接着、塗布などの種々の方法を採用可能である。

図５において、下側のグラフは、ハロゲンヒータ２３の長手方向の各位置における発光強度を示すものである。このグラフに示されるように、遮光部３１が設けられている領域においては、それ以外の発光部Ｈの部分に比べて、発光強度が低くなっている。すなわち、遮光部３１が設けられている領域においては、フィラメント９から放射される赤外光が遮光部３１によって遮蔽されるので、遮光部３１よりも外側における発光強度が、遮光部３１が無い領域における発光強度よりも低くなっている。本実施形態においては、遮光部３１よりも外側における発光強度が、遮光部３１が無い領域における発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下となるように設定されている。すなわち、本実施形態においては、フィラメント９から放射される赤外光の発光強度が、遮光部３１によって最大強度の５０％以下の強度に制限される。また、図５中のグラフに示されるように、遮光部３１が設けられる領域において発光強度は一様ではないのは、遮光部３１が設けられていない領域（遮光部３１よりも長手方向内側の領域）から放射される赤外光の一部が、遮光部３１が設けられている領域へ進入するからである。このため、遮光部３１が設けられる領域においては、発光強度が、ハロゲンヒータ２３の端部へ向かうにつれて徐々に低下し、最終的に０となる。

上記最大の発光強度に対する遮光部３１が設けられる領域の発光強度の割合（％）は、次の方法により確認できる。

まず、ハロゲンヒータ単体を、その両端を支持するように設置し、その状態において、ハロゲンヒータの両端側の電極部に対して、オムロン社製の温度コントローラ「Ｅ５ＥＮ」から所定の交流電圧（例えば１００Ｖ）を供給し、ハロゲンヒータを所定の温度に発熱させる。そして、ハロゲンヒータの温度を、ハロゲンヒータの上方に設置されたフリアシステムズ社製赤外線サーモグラフィ「ＦＬＩＲ Ｔ６２０」を用いて測定する。このようにして測定された温度から発光強度の偏差（最大の発光強度に対する遮光部３１が設けられる領域の発光強度の割合）を確認することができる。

図６は、本実施形態に係る定着装置を遮光部の位置で切断した端部側断面図である。

図６に示されるように、本実施形態においては、遮光部３１が、定着ベルト２１の回転方向においてベルト保持部材２７が存在する領域に配置されている。すなわち、遮光部３１は、定着ベルト２１の長手方向から見た状態（図６に示される状態）において、ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０とが直接対向する領域に配置されている。なお、ここでいう「直接対向する」も、上記の「直接対向する」と同じ意味である。一方、定着ベルト２１の回転方向においてベルト保持部材２７が存在しない領域（ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０とが直接対向しない領域）においては、遮光部３１が配置されていない。従って、本実施形態においては、ハロゲンヒータ２３の外周面における周方向（定着ベルト２１の回転方向）の一部に、遮光部３１が設けられていない領域が存在する。

以上のように、本発明の実施形態においては、ハロゲンヒータ２３（発光管１０）が赤外光を遮蔽する遮光部３１を有しているため、図４に示されるように、遮光部３１が設けられる領域においては、遮光部３１によってフィラメント９からの赤外光が遮蔽され、ベルト保持部材２７への赤外光の照射が制限される。特に、本実施形態においては、赤外光の発光強度が遮光部３１によって最大の発光強度の５０％以下の強度となるように制限される。従って、本実施形態においては、このような遮光部３１を有しない構成（図１８参照）に比べて、ベルト保持部材２７へ照射される赤外光の量（発光強度）を低減できる。これにより、ベルト保持部材２７の温度上昇を抑制できるようになり、ベルト保持部材２７に付着する潤滑剤からのＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。また、本実施形態のように、ハロゲンヒータ２３の発光部Ｈが、最大通紙領域（最大記録媒体通紙領域）Ｗを超えてベルト保持部材２７の内側に位置する構成においては（図４参照）、特にベルト保持部材２７がハロゲンヒータ２３の加熱による影響を受けやすいので、本発明を適用することによってより大きな効果を期待できる。

遮光部３１は、赤外光を完全に（１００％）遮蔽する場合に限らず、赤外光の一部のみ遮蔽する場合であってもよい。遮光部３１が赤外光を完全に遮蔽しない場合であっても、ベルト保持部材２７へ照射される赤外光の量を低減できれば、ベルト保持部材２７の温度上昇を抑制でき、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制する効果が得られる。また、遮光部３１による赤外光の「遮蔽」には、赤外光を吸収する場合のほか、赤外光を反射する場合、あるいは、吸収と反射の両方を行う場合も含まれる。

本実施形態においては、遮光部３１が赤外光を反射する材料により構成されているため、図４に示されるように、フィラメント９から赤外光が放射されると、遮光部３１によって赤外光の一部が反射され（図４の点線矢印参照）、その反射光がニップ形成部材２４に照射される。このように、赤外光の一部をニップ形成部材２４へ反射することによりニップ形成部材２４を加熱し、赤外光の一部を、ニップ形成部材２４を介して定着ベルト２１を加熱する熱エネルギーとして用いてもよい。

また、遮光部３１は、ハロゲンヒータ２３とベルト保持部材２７の内面２７０とが直接対向する部分の全体に渡って設けられてもよいし、その一部分に設けられてもよい。また、遮光部３１は、ベルト保持部材２７の内面２７０に対して直接対向する領域から定着ベルト２１の長手方向中央部側へはみ出るように設けられてもよい。ただし、不必要な赤外光の遮蔽とならないように、遮光部３１は必要最小限に配置されることが好ましい。

本実施形態においては、遮光部３１の配置を必要最小限にするため、図４に示されるように、遮光部３１は、ベルト保持部材２７の内面２７０に対して直接対向する領域のみに設けられている。従って、定着ベルト２１の長手方向両端部よりも中央側の領域においては、遮光部３１が設けられていない。このように、定着ベルト２１の長手方向両端部よりも中央側の領域（定着ベルト２１の長手方向両端部の間の領域、又は、一対のベルト保持部材２７の間の領域）においては、遮光部３１が、定着ベルト２１の回転方向の全周に渡って設けられていないので、フィラメント９から放射される赤外光は制限されることなく定着ベルト２１に照射される。このため、定着ベルト２１を効率良く加熱できる。また、定着ベルト２１を効率良く加熱し、良好な画像定着性を確保するには、少なくとも最大通紙領域Ｗの全体に渡って遮光部３１が定着ベルト２１の内周面と直接対向するように配置されていないことが好ましい。また、本実施形態とは異なり、遮光部３１を、定着ベルト２１の回転方向の全周に渡って設けてもよい。この場合、ニップ形成部材２４への赤外光の照射も制限されるので、ニップ形成部材２４からの反射光によるベルト保持部材２７の加熱も抑制できるようになる。

続いて、上記実施形態（第１実施形態）とは異なる他の実施形態について説明する。以下、主に上記実施形態とは異なる部分について説明し、同じ部分については適宜説明を省略する。

図７～図９に、本発明の第２実施形態の構成を示す。

図７～図９に示される第２実施形態においては、定着ベルト２１の長手方向Ｘにおいて発光領域が異なる２本のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂが設けられている。一方のハロゲンヒータ２３Ａは、定着ベルト２１の長手方向中央部を含む中央側の所定範囲に渡って発光部Ｈを有し、他方のハロゲンヒータ２３Ｂは、定着ベルト２１の長手方向中央部を含まない両端部側の所定範囲に渡って発光部Ｈを有している。相対的に小さい幅の用紙が通紙される場合は、中央側に発光部Ｈを有するハロゲンヒータ２３Ａのみを発光させ、相対的に大きい幅の用紙が通紙される場合は、中央側に発光部Ｈを有するハロゲンヒータ２３Ａに加え、両端部側に発光部Ｈを有するハロゲンヒータ２３Ｂも発光させることにより、それぞれの幅サイズの用紙を加熱できる。

しかしながら、各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂから放射される赤外光の一部が、ベルト保持部材２７に照射されると、ベルト保持部材２７が温度上昇し、ベルト保持部材２７に付着する潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。

そのため、本実施形態においては、各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂのベルト保持部材２７の内面２７０と直接対向する部分に遮光部３１を設けている。これにより、上記実施形態と同じように、遮光部３１が設けられる領域においては、フィラメント９から放射される赤外光が遮光部３１により遮蔽され、ベルト保持部材２７への赤外光の照射が制限される。そして、ベルト保持部材２７の温度上昇が抑制されるので、ベルト保持部材２７に付着する潤滑剤からのＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

また、本実施形態においては、上記実施形態と同じように、各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの遮光部３１よりも外側における赤外光の発光強度が、遮光部３１が無い領域における赤外光の発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下となるように設定されている（図９の下側に示されるグラフ参照）。従って、本実施形態においても、ベルト保持部材２７へ照射される赤外光の量（発光強度）を効果的に低減でき、良好な温度上昇効果が得られる。

続いて、図１０～図１２に、本発明の第３実施形態の構成を示す。

図１０～図１２に示される第３実施形態においては、上記実施形態とは異なり、定着ベルト２１に代えて、別の回転体（第１の回転体）として定着ローラ１９が設けられている。定着ローラ１９と加圧ローラ２２は互いに接触しており、これらの間に用紙を通過させるニップ部Ｎが形成されている。

図１１及び図１２に示されるように、定着ローラ１９は、アルミニウム又は鉄などの金属材料から成る円筒状の芯金１９ａと、芯金１９ａの外周面に設けられる弾性層１９ｂと、弾性層１９ｂの外周面に設けられる離型層１９ｃを有している。芯金１９ａの長手方向両端部内には、回転体保持部材としての筒状のローラ保持部材３４が挿入され、一対のローラ保持部材３４によって定着ローラ１９が回転可能に保持されている。また、定着ローラ１９の芯金１９ａの内側には、加熱源であるハロゲンヒータ２３が配置され、ハロゲンヒータ２３によって定着ローラ１９がその内側から加熱される。

ここで、第３実施形態のように、定着ローラ１９が一対のローラ保持部材３４によって回転可能に保持される構成においては、定着ローラ１９と各ローラ保持部材３４との間で生じる摺動抵抗を低減するため、ローラ保持部材３４の外周面にシリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素オイル、フッ素グリースなどの潤滑剤が塗布されている。しかしながら、ハロゲンヒータ２３から放射される赤外光の一部が、ローラ保持部材３４に照射されると、ローラ保持部材３４が温度上昇し、ローラ保持部材３４に付着する潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。

そのため、本実施形態においては、図１１に示されるように、ハロゲンヒータ２３のローラ保持部材３４の内面３４０と直接対向する部分に遮光部３１を設けている。なお、ここでいう「直接対向する」とは、ハロゲンヒータ２３とローラ保持部材３４の内面３４０が、これらの間に遮光部３１以外の他の部材を介在させることなく、ハロゲンヒータ２３の中心からハロゲンヒータ２３の長手方向（図１１における矢印Ｘ方向）と直交する方向へ放射状に広がる任意の方向において互いに向かい合うように配置されていることを意味する。

また、本実施形態においては、図１２に示されるように、ローラ保持部材３４が、定着ローラ１９の回転方向の全周（３６０°）に渡って配置されているため、遮光部３１も、定着ローラ１９の回転方向の全周に渡って設けられている。これにより、遮光部３１が設けられる領域においては、フィラメント９から放射される赤外光が遮光部３１により遮蔽され、ローラ保持部材３４への赤外光の照射が制限されるので、ローラ保持部材３４の温度上昇を抑制できるようになる。よって、本実施形態においても、ローラ保持部材３４に付着する潤滑剤からのＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

上記の通り、本発明の各実施形態においては、ハロゲンヒータ２３（発光管１０）のベルト保持部材２７又はローラ保持部材３４の内面と直接対向する部分に、遮光部３１を設けることにより、装置の大型化を招くことなく、ベルト保持部材２７又はローラ保持部材３４などの回転体保持部材の温度上昇を抑制できるようになる。これにより、回転体保持部材に付着する潤滑剤の温度上昇を抑制でき、潤滑剤からのＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

例えば、連続プリント１０分間中の回転体保持部材の温度を、シリコーンオイル由来のＦＰ／ＵＦＰが急増する２１０℃以下、好ましくは２００℃以下にできれば（図１８中の一点鎖線のグラフ参照）、シリコーンオイルから生じるＦＰ／ＵＦＰの発生を効果的に抑制できるようになる。ここで、連続プリント１０分間中としているのは、一般的に、市場における画像形成装置の使用が数分以内の連続プリントであることがほとんどであり、５分以上の連続プリントを行うことは稀だからである。従って、少なくとも連続プリント１０分間中のＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できれば、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制する効果としては十分である。

さらに、連続プリント１０分間中における回転体保持部材の温度を、フッ素グリース由来のＦＰ／ＵＦＰが急増する温度である１９４℃以下、好ましくは１８５℃以下にできれば（図１８中の実線のグラフ参照）、シリコーンオイルに加えフッ素グリースから生じるＦＰ／ＵＦＰの発生も効果的に抑制できるようになる。

なお、上記「連続プリント１０分間中における回転体保持部材の温度」とは、次の手順により測定された温度を意味する。まず、定着装置（加熱装置）が搭載される画像形成装置を、２３℃環境の測定室に設置し、画像形成装置の電源を投入して立ち上げた後に、待機時間（例えば、６０分）経過してから印刷指示を行う。印刷条件は、プリント速度がデフォルト設定とし、プリント速度がもっとも速いモードに設定する。また、使用する用紙は坪量７０ｇ／ｍ^２でＡ４サイズもしくはレターサイズとし、ヨコ通紙可能なものはヨコ通紙とし、ヨコ通紙できないものはタテ通紙とする。ここでいう「ヨコ通紙」とは、用紙の長辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味し、「タテ通紙」とは、用紙の短辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味する。そして、１枚目の用紙が排出された時点を印刷開始として１０分間の回転体保持部材の温度を熱電対で測定する。ただし、排紙トレイ容量や給紙トレイ容量の関係で連続プリント可能な時間が１０分以下の場合は、連続プリント可能な時間での回転体保持部材の温度を測定する。また、上記で規定した測定方法に加えて、ブルーエンジェルの微粒子基準に準拠した装置及び条件で測定してもよい。

また、ＦＰ／ＵＦＰの発生原因となる回転体保持部材の温度上昇は、単位時間あたりの通紙枚数が多い画像形成装置ほど顕著になるので、本発明は、特に通紙枚数が多い画像形成装置に適用された場合に大きな効果を期待できる。プリント速度とＦＰ／ＵＦＰの発生個数との関係を示す図２１によれば、連続プリント１０分間中に定着装置から発生するＦＰ／ＵＦＰの個数は、プリント速度が５０ｐｐｍ（Page Par Minutes）を超えたあたりから特に多くなる。従って、本発明は、プリント速度が５０ｐｐｍ以上の定着装置又は画像形成装置に適用された場合に、より大きな効果を期待できる。

また、上記本実施形態に係る説明においては、ＦＰ／ＵＦＰが発生する物質として、フッ素グリース、フッ素オイル、シリコーングリース、シリコーンオイルを例に挙げたが、本発明は、これら以外の液状又は半固体状の潤滑性物質（潤滑性を有する物質）が用いられる場合にも適用可能である。この潤滑性物質（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。フッ素グリース、フッ素オイル、シリコーングリース、シリコーンオイル以外の液状又は半固体状の潤滑性物質が回転体保持部材に付着している場合であっても、本発明によれば、回転体保持部材の温度上昇を抑制でき、回転体保持部材に付着する潤滑性物質の温度上昇も抑制できるため、ＦＰ／ＵＦＰの発生を効果的に抑制することができる。また、回転体保持部材に２種類以上の潤滑剤が付着している場合は、これらの潤滑剤のＦＰ／ＵＦＰ発生温度のうち、低い方の発生温度よりも、連続プリント１０分間中の回転体保持部材の温度が低くなるように制御することが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記構成の定着装置に限らず、その他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例示する。

図１３及び図１４に示される定着装置６０は、第一回転体としての定着ベルト６１と、第二回転体としての加圧ローラ６２と、加熱源としてのハロゲンヒータ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、回転体保持部材としての保持枠６７と、摺動部材としてのリング６８（図１４参照）を備えている。

図１３及び図１４に示される定着ベルト６１、加圧ローラ６２、ハロゲンヒータ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、ハロゲンヒータ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。

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。

このような構成の定着装置６０においても、ハロゲンヒータ６３が発光し、これに伴って保持枠６７に付着する潤滑剤が温度上昇すると、潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。そのため、図１３及び図１４に示される定着装置６０においても本発明を適用し、ハロゲンヒータ６３の保持枠６７と直接対向する部分に赤外光を遮蔽する遮光部６９（図１３参照）を設けることにより、保持枠６７の温度上昇を抑制でき、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

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。

図１５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。

図１５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。

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。

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。

図１６に示されるように、上記乾燥装置２０６は、第一回転体としての加熱ベルト２９１と、第二回転体としての加熱ローラ２９２と、加熱ベルト２９１を加熱する加熱源としての第一ハロゲンヒータ２９３と、加熱ローラ２９２を加熱する加熱源としての第二ハロゲンヒータ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回転体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、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１６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。

図１６に示される乾燥装置２０６において、第一ハロゲンヒータ２９３が発光し、これに伴ってベルト保持部材２９８に付着する潤滑剤が温度上昇すると、潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。従って、このような乾燥装置２０６においても本発明を適用し、第一ハロゲンヒータ２９３のベルト保持部材２９８と直接対向する部分に赤外光を遮蔽する遮光部２９９（図１６参照）を設けることにより、ベルト保持部材２９８の温度上昇を抑制でき、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

また、本発明は、図１７に示されるようなラミネート処理装置を備える画像形成装置にも適用可能である。

図１７に示される画像形成装置４０００は、ラミネート処理装置４０１のほか、複数の作像ユニット４１１Ｃ，４１１Ｍ，４１１Ｙ，４１１Ｂｋ、露光装置４１２及び転写装置４１３を有する画像形成部４０２と、定着装置４０３と、記録媒体供給部としての給紙部４０４を備えている。

ラミネート処理装置４０１は、２枚のシート間に用紙が挿入された状態でこれらを加熱及び加圧して用紙にシートを熱圧着する加熱装置である。具体的に、ラミネート処理装置４０１は、シート４５０を供給するシート供給部４２０と、シート供給部４２０から供給されたシートを２枚のシートに剥離するシート剥離部４３０と、剥離された２枚のシート間に用紙が挿入された状態で用紙とシートを加熱及び加圧しながら搬送する回転体としての熱加圧ローラ４４０を備えている。熱加圧ローラ４４０は、ハロゲンヒータなどの赤外光を放射する加熱源によって加熱される。また、熱加圧ローラ４４０は、長手方向両端部が一対の軸受などの回転体保持部材によって回転可能に保持されている。

図１７に示される画像形成装置４０００において、給紙部４０４から記録媒体としての用紙Ｐが画像形成部４０２に供給されると、画像形成部４０２において画像が形成され、供給された用紙Ｐに対して画像が転写される。そして、画像が転写された用紙Ｐは、定着装置４０３へ搬送され、画像の定着処理が行われる。なお、画像形成部４０２における画像形成動作及び転写動作（各作像ユニット４１１Ｃ，４１１Ｍ，４１１Ｙ，４１１Ｂｋ、露光装置４１２及び転写装置４１３の各動作）、及び定着装置４０３における定着動作は、上記実施形態のものと基本的に同じであるので説明を省略する。

定着処理が行われた用紙Ｐは、続いてラミネート処理装置４０１へ搬送され、剥離された２枚のシート間に挿入される。そして、用紙Ｐは２枚のシートに挟まれた状態で熱加圧ローラ４４０によって加熱及び加圧され、シートと用紙Ｐが熱圧着されて装置外に排出される。

このとき、熱加圧ローラ４４０を回転可能に保持する回転体保持部材がハロゲンヒータなどの加熱源によって加熱されて温度上昇すると、回転体保持部材に付着する潤滑剤からＦＰ／ＵＦＰが発生する虞がある。そのため、このような熱加圧ローラ４４０を備えるラミネート処理装置４０１においても本発明を適用することにより、ＦＰ／ＵＦＰの発生を抑制できるようになる。

また、本発明には、少なくとも下記の構成を備える加熱装置、定着装置、画像形成装置が含まれる。

［第１の構成］
第１の構成は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体の内側に配置され前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、前記加熱源は、赤外光を放射するフィラメントと、前記フィラメントが収容されると共に前記フィラメントから放射される赤外光を透過させる筒状の発光管を有し、前記発光管は、前記回転体保持部材の内面に直接対向する部分に、前記フィラメントから放射される赤外光を遮蔽する遮光部を有する加熱装置である。

［第２の構成］
第２の構成は、前記第１の構成において、前記発光管は、前記回転体の長手方向両端部の間の領域において、前記回転体の回転方向の全周に渡って前記遮光部を有しない領域を有する加熱装置である。

［第３の構成］
第３の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記遮光部よりも外側における赤外光の発光強度は、前記遮光部が無い領域における赤外光の発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下の加熱装置である。

［第４の構成］
第４の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記遮光部を有する前記加熱源が複数設けられ、複数の前記加熱源のそれぞれにおいて、前記遮光部よりも外側における赤外光の発光強度は、前記遮光部が無い領域における赤外光の発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下の加熱装置である。

［第５の構成］
第５の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記遮光部は、前記回転体の回転方向において前記回転体保持部材が存在する領域に少なくとも配置される加熱装置である。

［第６の構成］
第６の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記遮光部は、前記回転体の回転方向の全周に渡って配置される加熱装置である。

［第７の構成］
第７の構成は、前記第１から第６のいずれか１つの構成の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。

［第８の構成］
第８の構成は、前記第１から第６のいずれか１つの構成の加熱装置、又は、前記第７の構成の定着装置を備える画像形成装置である。

９ フィラメント
１０ 発光管
１９ 定着ローラ（第１の回転体）
２０ 定着装置（加熱装置）
２１ 定着ベルト（第１の回転体）
２２ 加圧ローラ（第２の回転体）
２３ ハロゲンヒータ（加熱源）
２７ ベルト保持部材（回転体保持部材）
３１ 遮光部
３４ ローラ保持部材（回転体保持部材）
１００ 画像形成装置
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 長手方向

特開２０１３－１６４４５３号公報

Claims (8)

1. 回転可能に保持される回転体と、
   前記回転体の内側に配置され前記回転体を加熱する加熱源と、
   前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、
   前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、
   前記加熱源は、赤外光を放射するフィラメントと、前記フィラメントが収容されると共に前記フィラメントから放射される赤外光を透過させる筒状の発光管を有し、
   前記発光管は、前記回転体保持部材の内面に直接対向する部分に、前記フィラメントから放射される赤外光を遮蔽する遮光部を有することを特徴とする加熱装置。
2. 前記発光管は、前記回転体の長手方向両端部の間の領域において、前記回転体の回転方向の全周に渡って前記遮光部を有しない領域を有する請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記遮光部よりも外側における赤外光の発光強度は、前記遮光部が無い領域における赤外光の発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下である請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 前記遮光部を有する前記加熱源が複数設けられ、
   複数の前記加熱源のそれぞれにおいて、前記遮光部よりも外側における赤外光の発光強度は、前記遮光部が無い領域における赤外光の発光強度のうち最大の発光強度の５０％以下である請求項１又は２に記載の加熱装置。
5. 前記遮光部は、前記回転体の回転方向において前記回転体保持部材が存在する領域に少なくとも配置される請求項１又は２に記載の加熱装置。
6. 前記遮光部は、前記回転体の回転方向の全周に渡って配置される請求項１又は２に記載の加熱装置。
7. 請求項１又は２に記載の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１又は２に記載の加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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