(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記加熱回転体の母線方向に沿った方向に延びた螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するための磁性コアと、を備え、画像が形成された記録材を加熱する画像加熱装置に用いられる前記加熱回転体であって、
前記導電層は、螺旋軸が前記母線方向に沿った方向になるように且つ前記母線方向において隣り合う第一の導電経路同士が接触しないように螺旋状に形成された前記第一の導電経路と、前記第一の導電経路と交差し、前記第一の導電経路と交差している箇所で前記第一の導電経路と電気的に導通している第二の導電経路と、を有し、前記第一の導電経路と前記第二の導電経路によって前記交番磁界による誘導電流が流れるクローズ回路が形成されていることを特徴とする加熱回転体。
【請求項２】
前記第二の導電経路は、前記第一の導電経路と異なる角度で螺旋を描くことを特徴とする請求項１に記載の加熱回転体。
【請求項３】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性塗料でパターン形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱回転体。
【請求項４】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性の繊維で形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の加熱回転体。
【請求項５】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性の繊維を含む複合繊維で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱回転体。
【請求項６】
導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記加熱回転体の母線方向に沿った方向に延びた螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するための磁性コアと、を備え、画像が形成された記録材を加熱する画像加熱装置において、
前記導電層は、螺旋軸が前記母線方向に沿った方向になるように且つ前記母線方向において隣り合う第一の導電経路同士が接触しないように螺旋状に形成された前記第一の導電経路と、前記第一の導電経路と交差し、前記第一の導電経路と交差している箇所で前記第一の導電経路と電気的に導通している第二の導電経路と、を有し、前記第一の導電経路と前記第二の導電経路によって前記交番磁界による誘導電流が流れるクローズ回路が形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項７】
前記第二の導電経路は、第一の導電経路と異なる角度で螺旋を描くことを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性塗料の塗工により形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性の繊維で形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記第一の導電経路と前記第二の導電経路は、導電性の繊維を含む複合繊維で形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱回転体及び画像加熱装置に関する。
【０００２】
この加熱回転体及び画像加熱装置は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において用い得る。画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着のトナー像を定着する定着装置や、記録材に定着されたトナー像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢度付与装置が挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
画像形成装置に搭載される定着装置は、加熱回転体と、それに接触する加圧部材としての加圧ローラで形成されたニップ部において、未定着トナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱して、トナー像を記録材に定着するものが一般的である。
【０００４】
近年、加熱回転体の導電層（抵抗発熱体）を直接発熱させることができる電磁誘導加熱方式の定着装置が開発され実用化されている。このような定着装置は、ウォームアップ時間が短いという利点がある。
【０００５】
特許文献１に開示されている電磁誘導加熱方式の定着装置は、導電層を有する筒状の回転体の内部に、コアと螺旋形状に巻き回されたコイルとを備え、その螺旋軸が回転体の母線方向と略平行であり、導電層に周回電流を誘導して発熱するものである。この定着装置は、導電層の厚みや導電層の材質の制約が小さく導電層を高効率で発熱することが可能である。この加熱回転体は、通常、筒状の導電層の外周面に弾性層及び離型層を被覆した層構成にされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０２６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、弾性層及び離型層の強度は十分ではないため、機外から侵入した異物や記録材との摺擦により傷がつき、その傷が導電層にまで及ぶ可能性がある。さらには、ユーザ自身がジャム処理時にカッターを用いた場合等、導電層に傷をつけてしまう可能性がある。そのような場合、傷の端部周辺で局所的に電流密度が高まり、その部分が局所的に過昇温してしまう可能性がある。
【０００８】
図１６は、このような構成の加熱回転体（定着スリーブ、定着フィルム：以下、定着スリーブと記す）を用いた定着装置において、定着スリーブの筒状の導電層１ａに傷によるクラック１ｋが生じた状態時における電流集中の様子を示した模式図である。即ち、導電層１ａ内を流れる周回電流Ｉがクラック１ｋの端部付近（破損端）Ｃに集中する様子を示した模式図である。
【０００９】
筒状の導電層１ａの周方向に関して破損の無い領域「Ｚ１」においては、導電層１ａ内に発生した誘導起電力によって、矢印で示したように周回方向に電流（周回電流）Ｉが流れる。破損領域「Ｚ２」では、周回方向に流れる電流Ｉが迂回し、破損端Ｃに電流が回り込むように流れる。そのため、導電層１ａのクラック１ｋの端部付近が他の領域に比べ局所的に過昇温となる。このような局所的な過昇温をした部分は通常の部分より温度が大幅に高くなるため、定着スリーブに熱的なダメージを与える場合がある。
【００１０】
そこで、本発明では、導電層を備える筒状の加熱回転体に関して、クラックに起因する局所的な過昇温を防止することが可能である加熱回転体及び画像加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明に係る加熱回転体の代表的な構成は、導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記加熱回転体の母線方向に沿った方向に延びた螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するための磁性コアと、を備え、画像が形成された記録材を加熱する画像加熱装置に用いられる前記加熱回転体であって、前記導電層は、螺旋軸が前記母線方向に沿った方向になるように且つ前記母線方向において隣り合う第一の導電経路同士が接触しないように螺旋状に形成された前記第一の導電経路と、前記第一の導電経路と交差し、前記第一の導電経路と交差している箇所で前記第一の導電経路と電気的に導通している第二の導電経路と、を有し、前記第一の導電経路と前記第二の導電経路によって前記交番磁界による誘導電流が流れるクローズ回路が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の内部に配置され、螺旋軸が前記加熱回転体の母線方向に沿った方向に延びた螺旋形状部を有し、前記導電層を電磁誘導発熱させる交番磁界を形成するためのコイルと、前記螺旋形状部の中に配置され、前記交番磁界の磁力線を誘導するための磁性コアと、を備え、画像が形成された記録材を加熱する画像加熱装置において、前記導電層は、螺旋軸が前記母線方向に沿った方向になるように且つ前記母線方向において隣り合う第一の導電経路同士が接触しないように螺旋状に形成された前記第一の導電経路と、前記第一の導電経路と交差し、前記第一の導電経路と交差している箇所で前記第一の導電経路と電気的に導通している第二の導電経路と、を有し、前記第一の導電経路と前記第二の導電経路によって前記交番磁界による誘導電流が流れるクローズ回路が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導電層を備える筒状の加熱回転体に関して、クラックに起因する局所的な過昇温を防止することが可能である加熱回転体及び画像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の定着スリーブにおける第一の導電経路と第二の導電経路の関係を説明する概念図
【図２】実施例１に係る画像形成装置の概略構成図
【図３】（Ａ）は実施例１に係る定着装置の要部の横断側面模型図、（Ｂ）は定着スリーブの層構成を示す模式図
【図４】同定着装置の要部の正面模型図
【図５】コイル及びコアの部分の斜視図と制御系統のブロック図
【図６】コイル形状とコア形状の概念図
【図７】第一の導電経路の形状の概要を説明する概念図
【図８】実施例１の構成における導電経路の形成方法の説明図
【図９】実施例１の定着スリーブの効果を説明するための模式図
【図１０】θ１とθ２の関係においてθ２の角度を小さくした場合を説明する図
【図１１】θ１＝θ２とし、導電経路１と２の接合部分が存在しない場合を説明する図
【図１２】導電経路を一周繋げて形成した場合の構成を説明する図
【図１３】定着スリーブ基層表面に、導体編組線を巻きつけた構成を説明する図
【図１４】導体編組線の隙間を詰め導体編組線そのものを定着スリーブ基層として用いる構成を説明する図
【図１５】螺旋方向に巻いた経糸と長手方向に形成した緯糸との織成を説明する説明する図
【図１６】比較例の定着スリーブの導電層内を流れる電流がクラック端部付近に集中する様子を示した模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］
（１）画像形成部
図２は本実施例に係る画像形成装置１００の概略構成図である。この画像形成装置１００は、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタである。１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。ドラム１０１は回転する過程において帯電ローラ１０２により所定の極性、電位に一様に帯電処理される。
【００１６】
１０３は露光手段としてのレーザービームスキャナである。スキャナ１０３は、図５のように、イメージスキャナやコンピュータ等の外部機器４２から制御回路部（制御部）４０のプリンタコントローラ４１に入力される画像情報に応じて変調したレーザー光Ｌを出力して、ドラム１０１の帯電処理した面を走査露光する。この露光によりドラム表面の電荷が除電されてドラム表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。１０４は現像装置であり、現像ローラ１０４ａからドラム表面にトナーが供給されて静電潜像がトナー像として現像される。
【００１７】
１０５は記録材Ｐが積載して収容されている給送カセットである。給送開始信号に基づいて給送ローラ１０６が駆動されて給送カセット内の記録材Ｐが一枚ずつ分離して給送される。その記録材Ｐはレジストレーションローラ１０７を介してドラム１０１と転写ローラ１０８とで形成された転写ニップ１０８Ｔに所定のタイミングで導入される。すなわち、ドラム上のトナー像の先端部が転写ニップ１０８Ｔに到達するタイミングで、記録材Ｐの先端部が転写ニップ１０８Ｔに到達するようにレジストレーションローラ１０７で記録材Ｐの搬送が制御される。
【００１８】
転写ニップ１０８Ｔに導入された記録材Ｐは転写ニップ１０８Ｔで搬送され、その間、転写ローラ１０８には電源（不図示）によってトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、転写ニップ１０８Ｔにおいてドラム側のトナー像が記録材Ｐの表面に転写される。その後、記録材Ｐはドラム１０１の表面から分離されて搬送ガイド１０９を経由し画像加熱装置としての定着装置Ａで定着処理される。定着装置Ａについては後述する。
【００１９】
記録材分離後のドラム１０１は表面がクリーニング装置１１０でクリーニングされ、繰り返して画像形成に供される。そして、定着装置Ａを通った記録材Ｐは、排出口１１１から排出トレイ１１２上に排出される。
【００２０】
（２）定着装置
本実施例において、定着装置Ａは電磁誘導加熱方式の装置である。図３の（Ａ）は本実施例における定着装置Ａの要部の横断側面模型図、（Ｂ）は定着スリーブ１の層構成を示す模式図である。図４は定着装置Ａの要部の正面模型図、図５はコイル及びコアの部分の斜視図と制御系統のブロック図である。ここで、定着装置Ａに関して、正面側とは記録材Ｐを導入する側である。左右とは定着装置Ａを正面側から見て左または右である。この定着装置Ａは、大別して、加熱部材としての加熱アセンブリ７と、加圧部材としての加圧ローラ８と、これらを組み付けた装置シャーシ（不図示）を有する。
【００２１】
加熱アセンブリ７は、導電層１ａを有する筒状の加熱回転体としての定着スリーブ１と、定着スリーブ１の内部に配置されたコイル３と、コイル３の螺旋形状部の中に配置された磁性コア２を有する。コイル３は螺旋軸が定着スリーブ１の母線方向に沿った方向に延びた螺旋形状部を有し、定着スリーブ１の導電層１ａを電磁誘導発熱させる交番磁界を形成する部材である。コア２はコイル３が形成する交番磁界の磁力線を誘導する部材である。
【００２２】
また、加熱アセンブリ７は、定着スリーブ１の内部に配置されたスリーブカイド部材６および加圧用剛性ステイ（以下、ステイと記す）５を有する。スリーブカイド部材６はステイ５に支持されている。コイル３およびコア２のユニットはスリーブカイド部材６とステイ５との両者の間に形成される空間部に配置されている。ステイ５の両端部はそれぞれ図４のように定着スリーブ１の両端部から突出している。
【００２３】
加圧ローラ８は、芯金８ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた耐熱性の弾性材層８ｂとで構成されており、表層に離型層８ｃを設けてある。弾性層８ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよい材質が好ましい。芯金８ａの両端部は装置シャーシの左右側板金間に導電性軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。
【００２４】
加熱アセンブリ７は、上記の加圧ローラ８の上側においてスリーブカイド部材６を加圧ローラ８に対向させて加圧ローラ８に対して実質平行に配設されている。そして、図４のように、ステイ５の両端部と装置シャーシ側の左右のバネ受け部材１８ａ、１８ｂとの間にそれぞれ加圧バネ１７ａ、１７ｂを縮設することでステイ５に押し下げ力を作用させている。なお、本実施例の定着装置Ａでは、総圧約１００Ｎ〜２５０Ｎの押圧力を与えている。
【００２５】
これにより、ステイ５の押し下げ力で耐熱性樹脂ＰＰＳ等で構成されたスリーブガイド部材６の下面と加圧ローラ８の上面が円筒形回転体である可撓性を有する定着スリーブ１を挟んで圧接して記録材搬送方向ａにおいて所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００２６】
加圧ローラ８は駆動手段（不図示）により図３の（Ａ）において矢示の反時計方向に回転駆動され、定着ニップ部Ｎにおける定着スリーブ１の外面との摩擦力で定着スリーブ１に回転力が作用する。これにより、定着スリーブ１が、その内面が定着ニップ部Ｎにおいてスリーブガイド部材６の面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に従動回転する。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送される。
【００２７】
（３）定着スリーブ
定着スリーブ１は、図３の（Ｂ）のように、導電層（以下、発熱層と記す）１ａと、その外面に積層した弾性層１ｂと、更にその外面に積層した離型層１ｃの複合構造の可撓性を有する筒形回転体である。
【００２８】
この定着スリーブ１は自由状態においては自身の弾発力によりほぼ円筒形状を呈する。本実施例において、定着スリーブ１は直径１０〜５０ｍｍであり、発熱層１ａと弾性層１ｂと離型層１ｃの全体の厚みは１ｍｍ以下とし、適度な可撓性を持たせている。その目的としては、ニップ部Ｎを広くとることによって記録材Ｐの加熱を効率よく行うことと、熱容量を小さくすることによってクイックスタート性を向上させることである。
【００２９】
本実施例の定着スリーブ１において、発熱層１ａは、筒状の電気絶縁性・耐熱性の基層１ａ３と、その外面に形成された導電パターンである第一の導電経路１ａ１および第二の導電経路１ａ２を有する。本実施例においては、基層１ａ３は膜厚１０〜５０μｍのポリイミド、ポリアミド等の耐熱樹脂製とし、第一と第二の導電経路１ａ１・１ａ２は、銀ペースト等の導電塗料でパターン形成されている。この導電経路に誘導電流を流すことによってジュール発熱させる。導電経路１ａ１・１ａ２の詳細については後述する。
【００３０】
弾性層１ｂは、硬度が２０度のシリコーンゴムを０．３ｍｍ〜０．１ｍｍ成形している。そして、弾性層１ｂ上に表層１ｃとして５０μｍ〜１０μｍの厚さのフッ素樹脂チューブを被覆している。導電層１ａに対し、交番磁束を作用させ、導電経路１ａ１・１ａ２に誘導電流を発生させて発熱する。この熱が弾性層１ｂ、離型層１ｃに伝達されて、定着スリーブ１の全体が加熱され、ニップ部Ｎに導入される被加熱部材としての記録材Ｐを加熱してトナー像Ｔの定着（画像の加熱）がなされる。
【００３１】
（４）加熱制御の説明
図５は加熱回転体である定着スリーブ１と、磁性コア２と、励磁コイル３と、回路ブロックを示す図である。９は定着スリーブ１の表面温度を検知する非接触型サーミスタなどの検温素子である。検温素子９はニップＮよりも記録材搬送方向ａの上流側で、定着スリーブ１の長手中央のスリーブ部分の温度を検知するように配置されている。検温素子９の検知温度情報が制御回路部４０の定着温度制御部４４に入力することで、定着スリーブ１の表面の温度が所定の目標温度に維持・調整される。
【００３２】
制御回路部４０において、プリンタコントローラ４１は外部機器であるホストコンピュータ４２との間で通信と画像データの受信、及び受け取った画像データをプリンタが印字可能な情報に展開する。また、プリンタコントローラ４１は、エンジン制御部４３との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行う。
【００３３】
エンジン制御部４３はプリンタコントローラ４１との間で信号のやり取りを行い、さらに、シリアル通信を介してプリンタエンジンの電力制御部４６、定着温度制御部４４、周波数制御部４５の制御を行う。定着温度制御部４４は検温素子９によって検出された温度を基に定着装置Ａの温度制御を行う。電力調整手段としての電力制御部４６は励磁コイル３に印加する電圧を調整して高周波コンバータ１６の電力の制御を行う。周波数制御部４５は高周波コンバータ１６の出力高周波の周波数の制御を行う。３ａ・３ｂはコイル３に対する電力入力端子である。
【００３４】
このようなプリンタ制御部４０を有するプリンタシステムにおいて、ホストコンピュータ４２は画像データを転送したり、ユーザからの要求に応じて記録材サイズ等、様々なプリント条件を設定したりする。
【００３５】
（５）加熱原理説明
磁性コア２は、定着スリーブ１の中空部に、定着スリーブ１の母線Ｘ方向（図５）に挿通されている。その磁性コア２の外周に励磁コイル３が巻かれている。磁性コア２は、円柱形状をしており、不図示の固定手段で定着スリーブ１のほぼ中央に配置させている。磁性コア２は、励磁コイル３にて生成された交番磁界の磁力線を定着スリーブ１の内部に誘導し、磁力線の通路を形成する役割がある。この磁性コア２の材質は、ヒステリシス損が小さく比透磁率の高い材料、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂等の高透磁率の強磁性体が好ましい。
【００３６】
磁性コア２は、定着スリーブ１の中空部に収納可能な範囲で、断面積をできるだけ大きくすることが望ましい。本実施例では磁性コアの直径は５ｍｍ〜４０ｍｍとし、長手方向の長さ２３０〜３００ｍｍとする。
【００３７】
励磁コイル３は、耐熱性のポリアミドイミドで被覆した直径１〜２ｍｍの銅線材を、磁性コア２に２０巻で螺旋状に巻いて形成する。励磁コイル３は、磁性コア２に定着スリーブ１の母線方向Ｘに交差する方向に捲回されているため、この励磁コイル３に高周波電流を流すと、母線方向Ｘに沿った方向に交番磁界を発生させることができる。
【００３８】
図６は、コイル形状とコア形状の概念図である。矢印Ｉ１の向きに電流が増加している瞬間を示す。磁性コア２は、励磁コイル３にて生成された磁力線を定着スリーブ１の内部に誘導し、磁路を形成する部材として機能する。図中Ｓは、定着スリーブ１の一部分だけを模擬した回路の図である。定着スリーブ１の発熱原理はファラデーの法則に従う。ファラデーの法則とは、「回路Ｓの中の磁界を変化させると、その回路の中に電流を流そうとする誘導起電力が生じ、誘導起電力は回路を垂直に貫く磁束の時間変化に比例する」というものである。
【００３９】
図６に示す磁性コア２の中央部に回路Ｓを置き、コイル３には高周波交流を流す場合を考える。高周波交流を流した場合、コイル周辺には交番磁界が形成される。その時、回路Ｓに発生する誘導起電力は、以下の式（１）に従い、垂直に貫く磁束の時間変化に比例する。
【００４０】
【数１】
0006783560.tif 000002
【００４１】
Ｖ：誘導起電力
Ｎ：コイル巻き数
ΔΦ／Δｔ：微小時間Δｔでの回路を垂直に貫く磁束の変化
回路Ｓが閉じている時（クローズ回路）は、大きな電流が流れて、回路Ｓが持つ抵抗値によりジュール発熱する。
【００４２】
本発明の技術的骨子は、発熱層１ａを構成する導電経路の組み合わせで回路Ｓを形成し、ジュール発熱を利用してトナー像（画像）を加熱する事にある。導電経路の組み合わせ方法の詳細は、以下の項で詳述する。なお、回路Ｓが開いている時（オープン回路）は、電圧はかかるものの電流が流れずジュール発熱も起こらないため、発熱装置として成立しない。
【００４３】
（６）導電経路の詳細説明
図７の（Ａ）は第一の導電経路１ａ１の形状の概要を説明する斜視図である。基層１ａ３は半径ｒ、基層１ａ３の母線方向Ｘにおける長さＬの円筒形状をしている。第一の導電経路１ａ１は螺旋軸が基層１ａ３の母線方向Ｘに沿った方向となるように螺旋状に形成されている。第一の導電経路である螺旋１ａ１の実線は、円筒の手前側を示し、点線は円筒の奥側の見えない部分を示している。
【００４４】
図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）における領域Ｄを拡大し、かつ正面から見た図である。
Ｌｐは螺旋１ａ１の１周分が設けられた領域の母線方向Ｘにおける長さを示す。螺旋の角度と巻き数の関係について詳述する。まず、図７の（Ｂ）の第一の導電経路１ａ１のうち、基層１ａ３の１／４周分を一辺とする直角三角形を描く、三角形の辺の長さをそれぞれａ、ｂ、ｒ、角度はθ1とする。長さＬｐと三角形の一辺ｂとの間には以下の関係がある。
【００４５】
Ｌｐ＝ｂ×４・・・・（６−１）
次に三角形の各辺は以下の関係があり、
ｂ＝ａ×ｃｏｓθ1・・・・（６−２）
ｒ＝ａ×ｓｉｎθ1・・・・（６−３）
両式からａを消去して以下のようになる。
【００４６】
ｂ＝ｒｃｏｓθ１／ｓｉｎθ１・・・・・（６−４）
よって長さＬｐは（６−１）と（６−４）から以下（６−５）のようになる。
【００４７】
Ｌｐ＝４ｒｃｏｓθ１／ｓｉｎθ１・・・・・（６−５）
定着スリーブ全体における螺旋１ａ１の巻き数Ｎ1は、以下（６−６）のようになる。
【００４８】
Ｎ１＝Ｌ／Ｌｐ＝Ｌｓｉｎθ１／４ｒｃｏｓθ１・・・・・（６−６）
本実施例においては、第一の導電経路である螺旋１ａ１の角度θ１＝８８°とし、螺旋巻数Ｎ１＝１１０とした。この巻数は、定着画像に螺旋状の熱ムラが発生しないよう、十分間隔を狭くする事が望ましい。本実施例の構成に於いては、間隔１ｍｍ以下、巻数１１０回以上が好ましい。また、螺旋を描く条件は、Ｎ1＞１を満たしていることである。仮にＬ＝２３０ｍｍ、ｒ＝１５ｍｍの時、θ１＝１４°であればＮ１＝１となる。よって螺旋を描く条件は、Ｌ＝２３０ｍｍ、ｒ＝１５ｍｍの時においてはθ＝１４°以上であることである。
【００４９】
次に第二の導電経路１ａ２について説明する。第一の導電経路１ａ１のみでは、（５）項の加熱原理で説明したオープン回路となるので、電流が流れず発熱出来ない。図１の細線１ａ２で示す第二の導電経路は、第一の導電経路１ａ１と同様に、螺旋軸が基層１ａ３の母線方向Ｘに沿った方向になるように螺旋状に形成されている。螺旋の角度は、θ1＝８８°に対し、θ2＝−８８°とし、第一の導電経路１ａ１と反対方向に周回する形状とした。第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２とは、丸印の部分で接触・導通しており、矢印Ｒで示す電流ループを形成している。
【００５０】
即ち、第二の導電経路である螺旋１ａ２は第一の導電経路である螺旋１ａ１と交差し、この螺旋１ａ１と交差している箇所で電気的に導通している。よって、第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２の両者が接触・導通することにより、（５）項で説明したクローズ回路を形成することが出来、周回方向の電圧によって電流が流れて発熱することが出来る。
【００５１】
図８の（Ａ）は、本実施例の構成における、第一の導電経路１ａ１の形成方法である。発熱層１ａを構成する円筒状の基層１ａ３を円柱状芯体８１に挿入し、導電性塗料供給部８２の吐出口８３を基層１ａ３の外面に接触させる。導電性塗料の供給部８２の吐出口８３から導電性塗料を連続的に供給するとともに、供給部８２を芯体８１の回転軸方向矢印の向きに相対的に移動させる。これにより、基層１ａ３の外周面に、導電性塗料が螺旋状に塗布されて第一の導電経路１ａ１が形成される。回転速度及び移動の速度は、第一の導電経路としての螺旋１ａ１の形成角度θ1（螺旋１ａ２はθ2）に最適な値を決めれば良い。
【００５２】
導電性塗料としては、スチール、アルミニウム、銅、銀等の金属、カーボンブラック等の導電性材料の微粒子粉末を結着樹脂中に分散させたもの等、公知の材料を用いることが出来る。
【００５３】
次に、第二の導電経路１ａ２を形成する時は、図８の（Ｂ）に示すように、芯体８１を矢印周方向に回転させる。また、導電性塗料の供給部８２を芯体８１の回転軸方向矢印の向きに相対的に移動させる。これにより、第一の導電経路１ａ１が既に形成されている基層１ａ３の外周面に、導電性塗料が螺旋状に塗布されて第二の導電経路１ａ２が形成される。
【００５４】
これにより、第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２の両者が接触・導通することにより、（５）項で説明したクローズ回路を形成することが出来、周回方向の電流が流れて発熱出来る。
【００５５】
なお、図８の（Ｂ）においては、第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２は見分け易くするために線の太さを変えているが、これは製造時の導電性塗料塗布幅を示しているものではない。
【００５６】
この塗布工程の後、導電性塗料による螺旋塗工パターンを加熱硬化すると基層１ａ３上に第一及び第二の導電経路１ａ１・１ａ２が形成される。この製造方法によれば、均一な塗布量で第一及び第二の導電経路である螺旋１ａ１・１ａ２を描く事が出来、全体として導電パターンの線の太さと厚みを均一に製造する事が出来る。また、円柱芯体８１の回転速度と導電性塗料供給部８２の移動速度を調整する事によって螺旋１ａ１・１ａ２の角度を自由に調整できるというメリットがある。
【００５７】
（効果の説明）
図９は本実施例の定着スリーブ１の発熱層１ａに破損部であるクラック１ｋを有する場合に、破損部端部Ｃで定着スリーブ１が過昇温する現象を抑制できることを説明するための模式図である。図１６は比較のために円筒形状の導電層を発熱層１ａとした定着スリーブを用いた場合の例を示してある。発熱層１ａは、ＳＵＳ３０４を用い、膜厚３０μｍ、直径Φ３０ｍｍとした。弾性層、表層は実施例１と同様である。
【００５８】
比較実験の方法として、スリーブの長手方向の一部に破損部「Ｚ２」を設けた場合の局所発熱の有無を比較した。まず、図９に示す本実施例の場合、破損の無い領域「Ｚ１」においては、第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２によって作られた閉回路内に周回電流が流れる。破損領域「Ｚ２」では、閉回路が形成されないので周回電流が流れず、発熱しない。また、第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２である導電パターンのある箇所しか電流が流れる事が出来ないため、図１６に示す比較例の構成のような電流の迂回も発生しない。従って、クラック１ｋの端部Ｃが異常昇温することは無い。
【００５９】
図１６に示す比較例の場合、破損の無い領域「Ｚ１」においては、定着スリーブによって作られた閉回路内に誘導起電力が生じ、矢印で示したように周回方向に電流が流れる。破損領域「Ｚ２」では、周回方向に流れる電流が迂回し、破損端に電流が回り込むように流れる。破損端に電流が多く流れ、他の領域に比べ過昇温となる。
【００６０】
よって、過昇温は実施例１の構成に於いては原理的に発生せず、クラック発生状態時における局所的な過昇温の防止は達成された。
【００６１】
本実施例の構成を実現する他の手段について説明する。図１０の（Ａ）は角度θ1とθ2の関係においてθ2の角度を小さくしたものである。この場合も、第一及び第二の導電経路１ａ１と１ａ２は○印部分で接合し、矢印Ｒで示す閉回路を形成することが出来るため、実施例１と同等の効果が得られる。
【００６２】
図１０の（Ｂ）はθ2の角度を０°にしたものである。この場合も、導電経路１ａ１と１ａ２は○印部分で接合し、矢印Ｒで示す閉回路Ｌを形成することが出来る。そのため、実施例１と同等の効果が得られる。更に導電性塗料の量を削減出来るため、コスト面で有利となる。
【００６３】
ただし、図１１に示すようにθ1＝θ2とし、第一及び第二の導電経路１ａ１と１ａ２の接合部分が存在しない場合は、閉回路を形成することが出来ず、本構成の効果が得られず発熱させることは出来ない。そのため、本発明の構成には含まれない。
【００６４】
また、本実施例のもう一つの特徴として、各閉回路の周回抵抗値のバラつきを小さくできるという利点がある。図１２は、比較例として導電経路１ａ４をリング状に一周繋げて形成した場合の構成を示す。閉回路の周回抵抗のバラつきが大きくなってしまうケースである。
【００６５】
この場合の製造方法は、導電性塗料の供給部８２を停止させた状態で、吐出口８３を円筒状の基層１ａ３の外面に接触させて芯体８１を矢印周方向に回転させながら、導電性塗料を供給部８２から供給し、導電経路１ａ４を１周形成する。１周形成し終えたら、導電性塗料の供給を停止させて吐出口８３を基層１ａ３から離して非接触とし、供給部８２と吐出口８３を芯体８１の回転軸方向の破線矢印の向きに所定の距離だけ移動させる。そして、次の場所で、吐出口８３を基層１ａ３に接触させて円柱状芯体８１を矢印周方向に回転させながら、導電性塗料を供給部８２から供給し、導電経路１ａ４を１周形成する。
【００６６】
上記工程を繰り返して閉ループの導電経路１ａ４を多数形成する。この場合、導電性塗料の供給と停止、吐出口８３の接触と非接触、を多数繰り返すため塗布量のバラつきが発生しやすい。閉回路を形成する事が出来るため、発熱させる事は可能である。しかし、閉回路の周回抵抗のバラつきは、発熱量のバラつきとなってしまうため、極力小さい事が望ましい。
【００６７】
導電性塗料供給部８２と吐出口８３の移動と停止を繰り返すことから、導電経路１ａ４のパターン間隔のバラつきも発生しやすい。パターン間隔のバラつきが発生すると、長手方向に熱ムラとなってしまい、定着画像の印字品質を低下させてしまう。
【００６８】
これに対して本実施例１の構成における、導電性塗料を連続的に供給しながら導電経路１ａ１・１ａ２を螺旋状パターンに塗布する方法は、閉回路の周回抵抗のバラつきを小さくし、パターン間隔のバラつきも小さくすることが出来、有利である。
【００６９】
《実施例２》
本実施例２は、導電経路として導体編組線を用いる事を特徴としている。導体編組線は、細い銅線などの多数の導電体線材を従来から同軸ケーブル等で広く用いられている用いられる編組機等を用いて編み込むことによって製造できる。
【００７０】
図１３は発熱層１ａを構成する円筒状の基層１ａ３の外周面に、第一の導電経路となる導体編組線１ｅ１と第二の導電経路となる導体編組線１ｅ２を巻きつけたものの概念図である。即ち、本実施例の定着スリーブ１において、発熱層１ａを構成する第一の導電経路１ｅ１と第二の導電経路１ｅ２は、導電性の繊維で形成されることを特徴とする。
【００７１】
実施例１における図１の第一の導電経路１ａ１と第二の導電経路１ａ２と同様、第一の導電経路１ｅ１と第二の導電経路１ｅ２は○印と●印の部分で接点を持ち、周回ループＲを形成する事が出来ている。そのため、発熱させることが出来る。導電体線材（導電性の繊維）の材質は、ステンレス鋼、ニッケル、銅繊維等が挙げられるが、素材の価格、耐食性、強度等から太さ５０μｍのステンレス鋼が好ましい。
【００７２】
また、編組線同士の隙間を詰め、剛性を持たせる目的で、導体編組線と絶縁体線と複合して編んでも良い。例えば、図１４に示す構成は、第一の導電経路１ｅ１は実線で示す導電体線材１ｅ１Ａを１本と点線で示す絶縁体線材１ｅ１Ｂを３本とを複合して同じ方向に編む。また、第二の導電経路１ｅ２は同様に実線で示す導電体線材１ｅ２Ａを１本と点線で示す絶縁体線材１ｅ２Ｂを３本とを複合して編む。
【００７３】
即ち、本実施例の定着スリーブ１において、発熱層１ａを構成する第一の導電経路１ｅ１と第二の導電経路１ｅ２は、導電性の繊維を含む複合繊維１ｅ１Ａ・１ｅ１Ｂ、１ｅ２Ａ・１ｅ２Ｂで形成されることを特徴とする
この場合のメリットとして、繊維の密度を上げれば上げる程編組線の剛性を上げられ、基層１ａ３を省けば低熱容量化出来ることである。絶縁体線材の材質は、耐熱性能の優れたポリイミド、ポリアミド樹脂が好ましい。その上から、弾性層と表層を、実施例１と同様に形成する。
【００７４】
（効果の説明）
本実施例２の構成は、実施例１の構成に比べて、従来から広く用いられているステンレス鋼、ニッケル、銅繊維等を用いて閉回路を形成するため、周回抵抗のバラつきを実施例１の構成よりも更に小さくすることが出来、印字品質を向上させる上で有利である。
【００７５】
《実施例３》
本実施例３の定着スリーブ１は、導電経路として周方向糸と長手方向糸からなる複数糸を円筒形状に平織りした混用織物を用いる。更に詳しくは、図１５に示すように金属繊維よりなる糸１ｇ１を螺旋方向に巻いた糸と、電気絶縁性の耐熱樹脂糸１ｇ２を長手方向に形成した糸とを織成により形成されたものである。そして、緯糸のうち少なくとも１本の１ｇ２Ａを金属繊維よりなる糸で形成したものである。
【００７６】
経糸に金属繊維よりなる糸１ｇ１を有する円筒網体は、間隔を０．５ｍｍとして巻数４６０回の螺旋形状に形成され、糸の材質は、ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維、銅繊維等が挙げられる。この場合、素材の価格、耐食性、強度等から太さ５０μｍのステンレス鋼繊維が好ましい。螺旋状に巻かれている経糸は隣同士で非接触となっている。長手方向に形成した緯糸には、耐熱樹脂繊維が適しており、主にポリイミド樹脂性の直径５０μｍとした糸を用いることが出来る。この経糸と緯糸の組み合わせで平織りした混用織物は、実施例１の図７に示す第一の導電経路１ａ１を形成する事が出来る。
【００７７】
これに対し長手方向に形成した緯糸の一部をステンレス糸１ｇ２Ａで構成する。経糸と緯糸とは、組み合わさって接触しているため、電気的に導通することにより、θ2＝０°とした図１０のと同じ第二の導電経路を作る事が出来る。よって、実施例１の図１０の（Ｂ）に示す閉回路Ｒを形成する事が出来、発熱させる事が可能となる。
【００７８】
（効果の説明）
本実施例３の構成は実施例２と同様に、従来から広く用いられているステンレス鋼、ニッケル、銅繊維等を用いて閉回路を形成するため、周回抵抗のバラつきを実施例１の構成よりも更に小さくすることが出来、印字品質を向上させる上で有利である。従来から広く用いられている平織り機を用いて製造できるため、第一の導通経路の周回数Ｎを増やす事が容易であり、印字品質を向上させる上で有利である。
【００７９】
《その他の事項》
１）導電層を有する筒状の加熱回転体は、複数の張架部材間に懸回張設されて回転駆動される可撓性を有するエンドレスベルト形態のものにすることもできる。また導電層を有する筒状の加熱回転体は、中空ローラあるいはパイプ状の形態のものにすることもできる。
【００８０】
２）画像加熱装置は実施例の定着装置に限られない。画像加熱装置には、記録材に定着されたトナー像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢度付与装置も挙げられる。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ・・画像加熱装置、１・・加熱回転体、１ａ・・導電層、１ａ１・・第一の導電経路、１ａ２・・第二の導電経路、２・・コア、３・・コイル、Ｐ・・記録材、Ｔ・・画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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