(57)【要約】【課題】ヒートローラの面状発熱体の製造効率を良くし、製造コストの低減を図ることができる定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】ヒートローラ１２を備えた定着装置１１であって、上記ヒートローラは、円筒形状でなる基材２１と、該基材の表面を覆い、複数本で等間隔に平行な線状導体パターン３０で構成される発熱部２２ａを有した面状発熱体２２と、ローラ軸部材２５と、給電部材２７とを備え、上記ローラ軸部材は、上記給電部材と電気的に導通し、上記ヒートローラの両端に一対に設けられた軸受部材２６によって回転自在に支えられている軸部２５ａと、上記基材の両端の開口部１２ａに嵌め合わされる円板状フランジ部２５ｂとを有しており、上記円板状フランジ部は、上記線状導体パターンの端部３０ａと導通するよう外周縁部２５ｂａに形成された複数の導通接点２９と、上記軸部から該導通接点への給電経路となる導通部２８とを備えている。【選択図】図３
2008287025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートローラを備えた定着装置であって、
上記ヒートローラは、円筒形状でなる基材と、該基材の表面を覆い、複数本で等間隔に平行な線状導体パターンで構成される発熱部を有した面状発熱体と、上記基材の両端に装着されたローラ軸部材と、給電部材とを備え、
上記ローラ軸部材は、上記給電部材と電気的に導通し、上記ヒートローラの両端に一対に設けられた軸受部材によって回転自在に支えられている軸部と、上記基材の両端の開口部に嵌め合わされる円板状フランジ部とを有しており、
上記円板状フランジ部は、上記線状導体パターンの端部と導通するよう外周縁部に形成された複数の導通接点と、上記軸部から該導通接点への給電経路となる導通部とを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記導通接点と導通する前記線状導体パターンの本数を変えることによって、所望する抵抗値の面状発熱体が構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、
前記面状発熱体の線状導体パターンは、前記基材の軸方向と平行となるよう構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、
前記面状発熱体の線状導体パターンは、前記基材の軸方向に対しスパイラル状となるよう構成されていることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートローラを備えた定着装置に関し、詳しくはトナー画像を記録媒体上に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録紙等の記録媒体に文字や図形等の画像情報を記録するための定着装置を用いた画像形成装置として、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの機能を備えた所謂複合機等が知られている。このような画像形成装置には、感光体ドラムの周囲に、コロナ帯電方式の帯電器、ＬＥＤ等からなる露光器、現像器、転写ローラ（転写器）及び転写残トナーのクリーニング装置をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着装置とより構成されるものがある。画像情報に基づく光学画像が露光器によって感光体ドラムの表面に照射され、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成されると、この静電潜像は、バイアス印加された現像器で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラムと転写ローラとの対合部に至る。転写ローラは、回転駆動されながら感光体ドラムと共に記録紙をニップ搬送し、この間に感光体ドラムの表面のトナー画像が記録紙に転写されるようになっている。そしてその後、定着装置に搬送されてきた記録紙は、ヒートローラとプレスローラとの対合部に至り、ニップ搬送される際に記録紙が加熱・加圧されることにより、トナー画像が記録紙上に定着されるようになっている。
【０００３】
上述のような定着装置における従来のヒートローラは、その基材としてアルミニウムやステンレス等の金属からなる円筒状のものが用いられ、中空の基材内に熱源となるハロゲンランプを挿入してヒートローラを加熱するようになっている。しかしながら、中空の基材内の空気層を介してヒートローラを内部から加熱する構造は、熱効率が悪いため、ヒートローラの表面がトナー画像の定着に必要な温度（概ね１８０℃）に達するまでの立ち上がり時間（ウォームアップタイム）が長い点が問題となっていた。
【０００４】
そこで下記特許文献１（図３参照）及び下記特許文献２には、断熱層、絶縁層、及び離型層等に挟まれた面状発熱体を発熱層（熱源）とした多層構造の可撓性シートを、円筒状の基材の外周面に巻き付けて、ヒートローラを構成したものが記載されており、ヒートローラの表面を直接加熱することにより、上記ウォームアップタイムを短縮することができるとされている。
【特許文献１】特開２００１−３４３８５０号公報
【特許文献２】特開２００４−４６０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成において、面状発熱体の発熱層として、絶縁層上に導電性材料でなる導体パターンを形成し、これに電圧を印加させて発熱させるものを用いる場合、所望する抵抗値で発熱するよう設計された所定の導体パターンを構成する発熱層は、１個のヒートローラに対し１個の発熱層を作製する必要があり、製造効率が悪い点が問題となっていた。
このとき発熱層に形成される導体パターンの構成が複雑なものであると、導体パターンのエッチングが容易にできず、製造効率の悪さに加え、製造コストがかさむ点も問題となり、このような面状発熱体を熱源とする定着装置の製品化にあたり、障害となっていた。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、ヒートローラの面状発熱体の製造効率を良くし、製造コストの低減を図ることができる定着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の定着装置における上記ヒートローラは、円筒形状でなる基材と、該基材の表面を覆い、複数本で等間隔に平行な線状導体パターンで構成される発熱部を有した面状発熱体と、上記基材の両端に装着されたローラ軸部材と、給電部材とを備え、上記ローラ軸部材は、上記給電部材と電気的に導通し、上記ヒートローラの両端に一対に設けられた軸受部材によって回転自在に支えられている軸部と、上記基材の両端の開口部に嵌め合わされる円板状フランジ部とを有しており、上記円板状フランジ部は、上記線状導体パターンの端部と導通するよう外周縁部に形成された複数の導通接点と、上記軸部から該導通接点への給電経路となる導通部とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、導通接点と導通する線状導体パターンの本数を変えることによって、所望する抵抗値の面状発熱体が構成されるものとすることができる。
また面状発熱体の線状導体パターンは、前記基材の軸方向と平行となるよう構成されているものとしてもよいし、前記基材の軸方向に対しスパイラル状となるよう構成されているものとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の定着装置におけるヒートローラによれば、基材の表面を覆い、複数本で等間隔に平行な線状導体パターンで構成される発熱部を有した面状発熱体を備えているので、従来のように中空円筒状の基材にハロゲンランプを挿入して構成されたヒートローラに比べて、基材の表面を覆ってヒートローラの表面を直接加熱する面状発熱体によって、ヒートローラの表面の温度を急速に上昇させることができ、ウォームアップタイムを顕著に短縮することができる。また、従来のようにヒートローラの中心部の無駄な加熱を防止できるので、省電力性に優れたものとできる。
【００１０】
また本発明のヒートローラにおける円板状フランジ部は、上記線状導体パターンの端部と導通するよう外周縁部に形成された複数の導通接点と、上記軸部から該導通接点への給電経路となる導通部とを備えているので、給電部材と電気的に導通する軸部と該軸部から該導通接点への給電経路となる導通部を介して電圧が印加され、導通接点及び導通部によって、線状導体パターンが繋ぎ合わされて、面状発熱体の発熱部を発熱させることができる。よって、本発明によれば、面状発熱体の発熱部は、給電用の特別な形状での接点部を不要とし、給電用の特別な形状での接点部を不要とし、複数本で等間隔に平行な線状導体パターンのみで構成されたものとすればよいので、導体パターンのエッチング加工等が容易となる。またこのように導体パターンが単純な構成なので、例えばロール材料に連続して線状導体パターンを形成し、大量供給することもできる。よって、ヒートローラの面状発熱体の製造効率をよくし、コスト低減を図ることができる。
【００１１】
更に本発明によれば、フランジ部に形成される導通接点と導通する線状導体パターンの本数を変えることによって、所望する抵抗値の面状発熱体を構成することができる。即ち、フランジ部に形成される導通接点により線状導体パターンが繋ぎ合わされる構成としているので、一様に連続する導体パターンに対して導通接点及び導通部の構成を変えるだけ、容易に抵抗値の異なる発熱部を構成することができる。
【００１２】
そして、面状発熱体の線状導体パターンが、前記基材の軸方向と平行となるよう構成されたものとすれば、フランジ部に形成される導通接点と導体パターンとの位置あわせもしやすく、また面状発熱体を基材の軸方向に対して平行に巻き付けるだけでよいので、製造効率をよくすることができる。
また面状発熱体の線状導体パターンが、前記基材の軸方向に対しスパイラル状となるよう構成されたものとすれば、面状発熱体の繋ぎ合わせ目の段差を少なくでき、均熱性に優れた定着ムラが少ないヒートローラを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略的縦断面図、図２は同定着装置の要部の拡大図、図３は同定着装置におけるヒートローラの要部の全体斜視図、図４は同定着装置におけるヒートローラの端部の組付構造を示す断面図、図５は同定着装置のヒートローラに用いられる面状発熱体を示す展開平面図であり、導通接点及び導通部との対応関係を説明する図、図６は図５の面状発熱体の構成を電気回路図で示した図、図７は同定着装置におけるヒートローラの変形例である。
【００１４】
図１の画像形成装置Ｘは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良く、また、白黒の電子写真方式の記録部に限られず、各種カラー記録方式の記録部などを備えた各種装置にも本実施形態に係る定着装置の適用が可能である。
図において、画像形成装置Ｘの装置本体１は、記録紙（記録媒体）の給紙部２と、電子写真方式の画像記録部３と、印字後の記録紙の排出部４とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。
【００１５】
記録紙の給紙部２は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット２ａと、該給紙カセット２ａの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ２ｂと、該分離給紙ローラ２ｂの周面に弾接する分離パッド２ｃとよりなる。
尚、給紙カセット２ａの下に、更に同様のカセットを段積みして多段カセットとし、或いは、オプションカセット（不図示）を設置し得るよう構成することも可能である。また、上記分離パッド２ｃに代えリタードローラとすることも可能である。
【００１６】
画像記録部３は、感光体ドラム５の周囲に、コロナ帯電方式の帯電器（コロナ放電器）６、ＬＥＤ等からなる露光器７、現像器８、転写ローラ（転写器）９及び転写残トナーのクリーニング装置１０をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の後記する定着装置１１とより構成される。これらプロセス部は、露光器７及び転写ローラ９を除き、感光体ドラム５、帯電器６及びクリーニング装置１０を一括したドラムユニット５０と、現像器ハウジング８１、攪拌搬送スクリュー８２、８３、供給パドル８４及び現像ローラ８５等を一括した現像器ユニット８０とよりなるプロセスユニットとされる。
【００１７】
図例の現像器ユニット８０は、２成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤容器を兼ねる現像器ハウジング８１内にトナーとキャリアを収容し、２本の平行な攪拌・搬送スクリュー８２、８３で攪拌・搬送しながら、供給パドル８４によりバイアス印加された現像ローラ８５に現像剤を供給するよう構成されている。現像器ハウジング８１の外面には磁気センサー８６が付設され、現像器ハウジング８１内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）が検出される。この現像器ユニット８０から離間した位置には、トナータンク１４及びトナーホッパー１５が設置され、磁気センサ８６により現像器ハウジング８１内のトナー濃度が低下したことが検出されると、トナーホッパー１５よりスクリューコンベア（パイプスクリュー）１６を介してトナーが現像器ハウジング８１内に補給される。トナーホッパー１５へのトナーの供給は、トナータンク１４によりなされる。
尚、本実施形態では、前記のように２成分現像剤を用いる方式の現像器を例示しているが、これに限られず、１成分方式にも適用可能である。
【００１８】
ドラムユニット５０及び現像器ユニット８０は、装置本体１に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱可能に装着される。また、露光器７及び転写ローラ９を除く全てのプロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。更に、後記する廃トナータンク１７とトナータンク１４とが一体とされて構成されたトナーカートリッジ１８も装置本体１に対して、その前面側より着脱可能に装着される。これらプロセスユニット５０、８０及びトナーカートリッジ１８は、消耗品として適宜新品に交換される。ここで、装置本体１の前面側とは、図１における紙面手前側を言い、給紙カセット２ａも装置本体１に対して前面側より抜差し可能とされている。
【００１９】
定着装置１１の下流側には、切替ゲート４ｂ、排出ローラ対４ｃ及び排出トレイ４ｄが連設され、これらによって排出部４が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対４ａが配設され、上記給紙カセット２ａから、分離給紙ローラ２ｂ及び分離パッド２ｃの作用により１枚ずつ分離繰出された記録紙（用紙）は、該レジストローラ対４ａによりレジストされて、前記感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入される。感光体ドラム５は図１の矢示方向に回転しながら、帯電器６によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器７によって感光体ドラム５の表面に照射され、感光体ドラム５の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム５の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。
【００２０】
そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器８で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器８との電位差によりトナーが感光体ドラム５に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成される。上記レジストローラ対４ａは、感光体ドラム５の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
【００２１】
転写ローラ９はバイアス印加されており、感光体ドラム５と対合され且つ矢示方向（感光体ドラム５とウイズ方向）に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム５の表面のトナー像が記録紙に転写される。感光体ドラム５の表面に残ったトナー等（紙粉を含むことがある）は、クリーニング装置１０で除去・回収される。トナー像が転写された記録紙は、定着装置１１に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート４ｂを押し上げ、排出ローラ対４ｃを経て排出トレイ４ｄ上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット２ａからの繰出し直後に略垂直（鉛直）に立ち上がり、排出ローラ対４ｃでは給紙カセット２ａからの繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするような主給送パスＰに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。
前記クリーニング装置１０で除去回収された廃トナーは、スクリューコンベア１９を介して、トナーカートリッジ１８を構成する廃トナータンク１７に収容される。
【００２２】
図例の画像形成装置Ｘは、両面記録機能を更に備えており、上記主給送パスＰの切替ゲート４ｂの取付け位置から、前記レジストローラ対４ａの上流側で上記主給送パスＰに循環合流する反転給送パスＰ１に沿って、記録紙が搬送されてなされる。
尚、図において、符号１ａは、記録紙の手差機能を構成する手差給紙トレイであり、符号１ｂは、前記主給送パスＰ及び反転給送パスＰ１などで紙ジャムが発生した場合などに開閉されるジャムアクセスカバーである。
【００２３】
本実施形態に係る定着装置について図２に基づいて詳説する。
定着装置１１は、ドラムユニット５０（図１参照）の下流側に配設され、樹脂成型された定着装置ハウジング１１ａ内に、互いに圧接されたヒートローラ１２とプレスローラ１３とを備えている。
定着装置ハウジング１１ａの記録紙搬送方向上流側（紙面下方、以下、上流側とする場合がある）には、主給送パスＰに沿って搬送される記録紙を受入れる上流側開口１１ｂが開設され、記録紙搬送方向下流側（紙面上方、以下、下流側とする場合がある）には、トナー画像が定着された記録紙を排出部４に向けて排出する下流側開口１１ｃが開設されている。
装置本体１に装着された状態で定着装置１１は、図１に示すように、ヒートローラ１２とプレスローラ１３とのニップ部ｎが主給送パスＰに沿うように配置される。
【００２４】
また、定着装置ハウジング１１ａには、搬送される記録紙をヒートローラ１２から剥離するための剥離爪１１ｄと記録紙の搬送をガイドするガイドリブ１１ｅがローラ軸方向に沿って複数箇所に配設されている。
剥離爪１１ｄは、その基端部が軸支されて揺動自在に構成され、トーションバネなどにより常にヒートローラ１２の外表面に、その先端が当接するように付勢されている。
さらに、定着装置ハウジング１１ａには、後記するローラ体２０の外表面に、当てた状態或いは近づけた状態で配置されるサーモスタット等、表面温度を計測する温度センサ１１ｆが設けられて、該温度センサ１１ｆにおいて計測された温度に基づいて、上記外表面が所定の定着温度に維持されるように面状発熱体２２への通電制御がなされる。
【００２５】
ヒートローラ１２は、後記する両端に装着されたローラ軸部材２５（図４参照）が軸受部材２６（図４参照）で定着装置ハウジング１１ａ内に回転自在に支持されており、モータ等の駆動手段（不図示）により駆動されて、回転駆動がなされる。
このヒートローラ１２が図３の矢印方向へ回転駆動することにより、プレスローラ１３が従動回転し、ニップ部ｎ（図２参照）に導入された記録紙がニップ搬送され、ニップ部ｎを記録紙が通過する間に、転写されたトナー画像が熱圧着により記録紙に定着される。そしてその後、図３の白抜矢示方向の排出部４側へとニップ搬送される。
【００２６】
プレスローラ１３は、鉄鋼材等の金属材料で形成されたプレスローラ軸１３ａと、該プレスローラ軸１３ａの外表面を覆う円筒状弾性部材１３ｂとからなる。円筒状弾性部材１３ｂは、シリコーン、ウレタン等のゴム体或いはスポンジ体からなり、プレスローラ軸１３ａに接着剤等を介して固定した状態で取り付けられている。
円筒状弾性部材１３ｂには、記録紙やトナーの剥離性を高めるための離型層として、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニル共重合体等のフッ素系樹脂チューブ１３ｃが外装されている。
尚、プレスローラ軸１３ａに適用される金属材料としては、ＳＵＭ２４ＬやＳ２０Ｃ等の鉄鋼材に、ニッケル鍍金を施したものとしてもよい。またフッ素系樹脂チューブ１３ｃの厚みは、３０μｍ〜５０μｍ程度のものが望ましい。
【００２７】
プレスローラ軸１３ａは、その両端が軸受体１１ｇにより回転自在に支持されている。該軸受体１１ｇは、定着装置ハウジング１１ａに対してスライド自在に設けられており、定着装置ハウジング１１ａに固定されたコイルバネ等からなるローラ付勢手段１１ｈにより付勢されている。
このローラ付勢手段１１ｈにより、プレスローラ１３は、ヒートローラ１２に向けて圧接され、ニップ部ｎが形成されている。
【００２８】
尚、ローラ付勢手段１１ｈは、定着装置ハウジング１１ａ内に固定された金属シャーシ（不図示）に固定支持されている。
また、ローラ付勢手段１１ｈとしては、コイルバネに限らず、プレスローラ１３をヒートローラ１２に対して付勢可能な付勢手段であればどのようなものでもよい。
さらに、図示していないが、定着装置１１では、ヒートローラ１２とプレスローラ１３とのニップを解除するニップ解除機構、ヒートローラ１２の表面に付着した紙粉やトナーを除去するクリーニングローラあるいはクリーニングブレードなどを備えている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る定着装置が備えるヒートローラの一例について、図３及び図４に基づいて詳説する。尚、図３では説明のため、ローラ体２０において、線状導体パターン３０の構成がわかりやすいように図示しているため、離型層２３、軸受部材２６、給電部材２７等の構成を省略している。
また本実施形態（図３〜図６）では、面状発熱体２２の線状導体パターン３０が、基材２１の軸方向と平行となるよう構成されたもの（所謂、平行巻き）について説明する。
【００３０】
ヒートローラ１２は、中空円筒からなる基材２１、基材２１の外周面に形成された面状発熱体２２及び面状発熱体２２の外周面に形成された離型層２３とからなるローラ体２０と、基材２１の両端の開口部１２ａに取着されるローラ軸部材２５とから構成されている。
基材２１は、電気絶縁性を有する樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳと略す）樹脂を中空円筒状に成型して構成されている。
ＰＰＳ樹脂は、耐熱性、強度、寸法安定性等に優れ、ヒートローラ１２の基材２１として好適であるが、その他、少なくとも外周面を電気絶縁性とした、耐熱性の他の樹脂材、金属材から構成されたものとしてもよい。
【００３１】
面状発熱体２２は、図４に示すように基材２１側から、ヒータ層２２ａ、耐熱絶縁弾性体層２２ｂ、伝熱層２２ｃの順に積層された積層構造とされている。
ヒータ層２２ａは、耐熱絶縁弾性体層２２ｂとなる絶縁シートの表面に導電性材料で後記の導体パターン３０を形成してなり、耐熱絶縁弾性体層２２ｂの材料は、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等の耐熱接着剤等が好ましいがこれに限定されるものではない。そしてここに形成される導体パターン３０の端部３０ａ（図４、図５参照）は、円板状フランジ部２５ｂの導通接点２９と接触し、電気的に接続されるように基材２１の両端部から突出した状態とされる。
伝熱層２２ｃは、例えば１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが望ましい。伝熱層２２ｃの熱伝導率は例えば１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが望ましく、その材料としては、例えば銅、アルミニウム等の金属、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックス等が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００３２】
ヒートローラ１２の最外周となる離型層２３は、トナーや紙粉の付着を低減するためのもので、例えば３０μｍ程度とすることが望ましい。離型層２３の材料としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニル共重合体等のフッ素系樹脂からなり、面状発熱体２２の外周面に接着剤等を介して取り付けられている。
【００３３】
そして、面状発熱体２２と基材２１との間には、耐熱断熱層２１ａ及び耐熱絶縁層２１ｂが介在され、耐熱断熱層２１ａは例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。耐熱断熱層２１ａの材料は、低い熱伝導率を有するものが望ましく、例えばセラミックファイバーを主成分とするマット、ガラスファイバー、発泡樹脂、多孔質セラミックス等が好ましいが、これに限定されるものではない。
耐熱絶縁層２１ｂは、例えば１μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上７０μｍ以下とすることが望ましい。耐熱絶縁層２１ｂの材料としては、例えばポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等が好ましいが、これに限定されるものではない。
このような構成により、面状発熱体２２は可撓性を有したシート状のヒータとなり、ローラ体２０は、基材２１の外周面に耐熱断熱層２１ａ、耐熱絶縁層２１ｂ、３層構造でなる面状発熱体２２、離型層２３が半径方向外方にこの順に積層されて構成されている。
【００３４】
ローラ軸部材２５は、基材２１の円心と同心とされ、軸受部材２６によって支持される円柱状の軸部２５ａと、円板状フランジ部２５ｂと、該円板状フランジ部２５ｂの一方面から突設されたリング状の挿入部２５ｃとを備えている。
ローラ軸部材２５は、樹脂材等の絶縁性材料により一体形成し、後記する導体パターン３０（図５参照）に給電部材２７を介して電気的に導通させるため、軸部２５ａ及び円板状フランジ部２５ｂに形成される複数の導通接点２９及び導通部２８は、銅等の導電性材料のメッキによって形成されている（図４参照）。
尚、ローラ軸部材２５の構成は上述に限られず、軸部２５ａや導通接点２９、導通部２８を導電性材料、例えば、りん青銅や真鍮、亜鉛、ステンレス、鉛合金等で所定形状に形成し、樹脂材等の絶縁性材料で形成された円板状フランジ部２５ｂと組合わせ、一体としたものとしてもよい。
【００３５】
挿入部２５ｃの外径は、基材２１の開口部１２ａの内径と略同径とされており、挿入部２５ｃを基材２１の軸方向両端の開口部１２ａに嵌め入れることにより、ローラ軸部材２５が基材２１の両端に取り付けられるよう形成されている。円板状フランジ部２５ｂは、挿入部２５ｃよりも径を大とし、挿入部２５ｃが基材２１の開口部１２ａに挿入された状態で、そのローラ軸方向内方側面が基材２１の端部１２ｂに接するように形成されている。
【００３６】
円板状フランジ部２５ｂの外周縁部２５ｂａには、線状の導体パターン３０の端部３０ａと導通し、導体パターン３０を繋ぎ合わせて電圧を印加させるため、導電性でなる導通接点２９が複数形成されている。図例のものは、導通接点２９の端部が、外周縁部２５ｂａから円板状フランジ部２５ｂの軸部２５ａが形成されているフランジ面２５ｂｂに及んでおり、導通接点２９は、外周縁部２５ｂａの導通接点２９ａと、フランジ面２５ｂｂの導通接点２９ｂとで構成されている。
これにより、外周縁部２５ｂａに形成される導通接点２９ａと、面状発熱体２２のヒート層２２ａに形成される導体パターン３０の端部３０ａとが全周に亘って接触する構成としている。
【００３７】
以上によれば、ヒートローラ１２の最端部まで導通パターン３０の先端部３０ｂ（図３、図５参照）が配されているので、ヒートローラ１２の全面を均一に加熱することができ、加熱ムラが生じない。また、フランジ面２５ｂｂに導通接点２９ｂが形成されているため、面状発熱体２２を基材２１に巻き付ける際には、導通接点２９ａが形成されている箇所の目印となる。
【００３８】
次に軸受部材、給電部材の一例を図４に基づいて詳説する。
軸受部材２６は、軸部２５ａと後記する給電ブラシ２７ｃとの接触部位を包囲する中空円筒状に形成された円筒部２６ａと、軸部２５ａを回転自在に支持する軸受部２６ｂとを備えている。
軸受部材２６は、電気絶縁性の耐熱樹脂で形成され、耐熱性及び摺動性の観点から液晶ポリマー（ＬＣＰ）が好ましいが、これに限定されるものではない。
円筒部２６ａは、給電ブラシ２７ｃと軸部２５ａとの接触部位を受け入れる中空部２６ａａを有しており、軸受部２６ｂは、定着装置ハウジング１１ａ（図２参照）の適所に形成された軸受取付部（不図示）に嵌め込まれる。
【００３９】
給電部材２７は、ＡＣ電源と接続される給電板２７ａと、該給電板２７ａに固定して取り付けられ、給電ブラシ２７ｃを付勢するブラシ付勢手段２７ｂと、軸部２５ａに給電を行う給電ブラシ２７ｃとを備えている。
ヒートローラ１２の両端に夫々設けられる給電板２７ａは、ＡＣ電源と接続され、導電性材料でなる板体である。この給電板２７ａには、給電ブラシ２７ｃを付勢するブラシ付勢手段２７ｂが固定された状態で取り付けられており、ブラシ付勢手段２７ｂは、導電性の圧縮コイルばね等の弾性体で構成される。尚、ブラシ付勢手段２７ｂは図例の圧縮コイルばねに限定されず、給電ブラシ２７ｃを軸部２５ａに対して、所定の押圧力で付勢するものであれば、どのようなものでもよく、例えば、板バネ等であってもよい。
給電ブラシ２７ｃは、軸受部材２６の円筒部２６ａ内をローラ軸方向に沿って、移動自在とされており、電極板２７ａ側から軸部２５ａの先端２５ａｂ側へと白抜矢視方向にブラシ付勢手段２７ｂによって付勢されている。
給電ブラシ２７ｃに適用される導電材料としては、銅、黒鉛合金等が挙げられ、例えば銅とカーボンとからなる焼結成型体であってもよい。
【００４０】
このように給電ブラシ２７ｃをローラ軸方向外方からブラシ付勢手段２７ｂにより軸部２５ａの先端２５ａｂに対して付勢する構成としているので、ヒートローラ１２の回転駆動に伴い、それら両部材間で生じるジャンピング等による接触不良等が生じることがない。
【００４１】
次に上述の面状発熱体２２のヒータ層２２ａについて、図５に基づいて詳述する。
図５は面状発熱体２２の発熱部となるヒータ層２２ａの展開平面図であり、円板状フランジ部２５ｂに形成される導通接点２９及び導通部２８との対応関係を説明する図である。
図に示すように面状発熱体２２のヒータ層２２ａには、等間隔に平行に並んだ直線の線状導体パターン３０が複数連続して形成されており、この線状導体パターン３０は、ローラ軸部材２５の円板状フランジ部２５ｂに形成される導通接点２９と導通するよう構成されている。ヒータ層２２ａに形成される線状導体パターン３０は、その６本が長手方向両端に位置する導通接点２９ａと導通するよう形成されており、上記長手方向両端の左右では線状導体パターン３０が３本ずつの位相差をもって構成されている。
よって給電部材２７を介して給電される軸部２５ａから導通接点２９への給電経路となる導通部２８は、円板状フランジ部２５ｂに一箇所ずつ設けられ、導通接点２９は導通部２８から給電された電圧を導体パターン３０に導通させ発熱させるため、複数設けられる。
図中、円板状フランジ部２５ｂの外周縁部２５ｂａに形成された導通接点２９ａは、線状導体パターン３０の先端部３０ｂから２点鎖線部分に至る導体パターン３０の端部３０ａと接触し、これにより線状導体パターン３０が繋ぎ合わされて完全な導体パターンが形成される。
【００４２】
この例では、３本の導体パターン３０に跨るように導通部２８に連なる導通接点２９が構成されており、他の導通接点２９は６本の導体パターン３０に跨るように構成されているが、導通接点２９及び導通部２８の構成はこれに限定されるものではなく、導通接点２９と導通する線状導体パターン３０の本数を変えることによって、所望する抵抗値の面状発熱体２２を構成することができる。即ち、円板状フランジ部２５ｂに形成される導通接点２９及び導通部２８により線状導体パターン３０が繋ぎ合わされる構成としているので、一様に連続する線状導体パターン３０に対して導通接点２９の構成を変えるだけ、容易に抵抗値の異なるヒータ層２２ａ（発熱部）を構成することができる。
【００４３】
このようにヒータ層２２ａに形成される線状導体パターン３０は、平行な直線が連続して構成される単純なパターンであり、導通接点がヒータ層２２ａに設けられていないため、例えばポリイミドフィルムからなる耐熱絶縁弾性体層２２ｂの一方面に、ステンレスやニッケルクロムからなる箔状の材料をポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等の耐熱接着剤で加熱圧着させ、ウェットエッチング等の公知の方法により、導体パターンを加工してヒータ層２２ａを形成し、耐熱絶縁弾性体層２２ｂの他方面に銅箔からなる伝熱層２２ｃを貼り付けて形成されたものをシート状のロール材として、大量供給することができる。
よって、基材２１の外表面には耐熱断熱層２１ａ及び耐熱絶縁層２１ｂを予め貼り付けておき、その後、上述の３層構造のロール材（ヒータ層２２ａ、耐熱絶縁弾性体層２２ｂ、伝熱層２２ｃ）からヒートローラ１２の径に応じた所定幅のシートを用意し、これを耐熱絶縁層２１ｂの外表面に巻き付け、貼り付ければ、面状発熱体２２を構成することができる。従って面状発熱体２２の製造効率をよくし、コスト低減を図ることもできる。また特に、本実施形態のように平行巻きとした場合は、耐熱絶縁層２１ｂの外表面への巻き付けが容易であるので、一層製造効率をよくすることができる。
【００４４】
図６は図５に示す面状発熱体２２のヒータ層２２ａの構成を電気回路図として示したものである。
図中、ＡＣは電圧を供給する交流電源、Ｒは抵抗を示している。この抵抗Ｒは、線状導体パターン３０に電流が流れた場合の電気的抵抗をＲとして表したものである。
この例によれば、電源ＡＣがオンとなると、給電部材２７（図４参照）、軸部２５ａを介して導通部２８より、導通接点２９を通じて線状導体パターン３０が繋ぎ合わされ、抵抗Ｒに置き換えるとこれら複数の抵抗Ｒが直列に接続された状態となる。そして、ヒータ層２２ａが発熱し、ヒートローラ１２が加熱される。従って、各抵抗Ｒに対応する線状導体パターン３０の本数を適宜設定することにより所望の抵抗値を備えたヒートローラとすることができる。
【００４５】
次に、本実施形態に係る定着装置に適用されるヒートローラの変形例について、図７に基づいて説明する。尚、図７では説明のため、離型層２３、軸受部材２６、給電部材２７等の構成を省略している。また、上述の構成と異なる点についてのみ説明し、同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【００４６】
ここに示す変形例は、面状発熱体２２の線状導体パターン３０が、基材２１の軸方向に対しスパイラル状となるよう構成されたもの（所謂、スパイラル巻き）である。
スパイラル巻きされた面状発熱体２２に構成される線状導体パターン３０の端部３０ａが円板状フランジ部２５ｂの外周縁部２５ｂａに形成される導通接点２９ａ上で接触するよう導通接点２９ａの形状は、線状導体パターン３０の端部３０ａの形状に合わせて形成される。
これによれば、面状発熱体２２の繋ぎ目Ａの間隔を一定に且つ繋ぎ目Ａと繋ぎ目Ａとの間を密着させて巻き付けることができ、均熱性に優れた定着ムラが少ないヒートローラ１２を構成することができる。
【００４７】
尚、面状発熱体２２の構成は上述の層構造に限定されず、ヒータ層２２ａの導体パターンも図に示したものに限定されるものではない。また給電部材２７の構成や導体パターンへの給電方法等も上述のものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略的縦断面図である。
【図２】同定着装置の要部の拡大図である。
【図３】同定着装置の要部の全体斜視図である。
【図４】同定着装置におけるヒートローラの端部の組付構造を示す断面図である。
【図５】同定着装置のヒートローラに用いられる面状発熱体を示す展開平面図であり、導通接点及び導通部との対応関係を説明する図である。
【図６】図５の面状発熱体の構成を電気回路図で示した図である。
【図７】同定着装置におけるヒートローラの変形例である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｘ            画像形成装置
１１          定着装置
１２          ヒートローラ
２１          基材
２２          面状発熱体
２２ａ        発熱部（ヒータ層）
２５          ローラ軸部材
２５ａ        軸部
２５ｂ        円板状フランジ部
２６          軸受部材
２７          給電部材
２８          導通部
２９          導通接点
３０          線状導体パターン
３０ａ        （線状導体パターンの）端部
【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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