(57)【要約】【課題】高い生産性を確保しつつ精度良く確実に抵抗発熱層のみを除去するパターン加工が可能であり、しかも、抵抗発熱層を所望の抵抗値に調整して温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】加熱式定着ローラは、中空体１８１と、中空体の表面に形成された電気絶縁性を有する絶縁層１８３と、絶縁層の表面に形成された所定の電気抵抗を有する抵抗発熱層１８４とを備えており、抵抗発熱層は、当該抵抗発熱層に間隙溝１８６が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延しており、抵抗発熱層の軸方向端部には、当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を含む調整用抵抗領域１８７が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空体と、
前記中空体の表面に形成された電気絶縁性を有する絶縁層と、
前記絶縁層の表面に形成された所定の電気抵抗を有する抵抗発熱層と、
を備えた加熱式定着部材であって、
前記抵抗発熱層は、当該抵抗発熱層に間隙溝が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延しており、
前記抵抗発熱層の少なくとも一方の軸方向端部には、当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を含む調整用抵抗領域が設けられていることを特徴とする加熱式定着部材。
【請求項２】
前記抵抗発熱層は、並列に配置された複数の発熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の加熱式定着部材。
【請求項３】
前記複数の発熱部は、
軸方向両端部に位置され軸方向に略真直な第１真直部、および軸方向中央部に位置され軸方向に対して蛇行する第１蛇行部からなる第１発熱部と、
軸方向両端部に位置され軸方向に対して蛇行する第２蛇行部、および軸方向中央部に位置され軸方向に略真直な第２真直部からなる第２発熱部とであることを特徴とする請求項２に記載の加熱式定着部材。
【請求項４】
前記間隙溝は、軸方向に伸延する溝と円周方向に伸延する溝との組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の加熱式定着部材。
【請求項５】
前記切断溝は、前記調整用抵抗領域を軸方向に横断する略真直な溝であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の加熱式定着部材。
【請求項６】
中空体の表面に電気絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の表面に抵抗発熱用塗液を付着させることにより、抵抗発熱層を形成する工程と、
前記抵抗発熱層が未硬化状態のときに当該抵抗発熱層に削り加工を施して間隙溝を設けることにより、当該抵抗発熱層に対して円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延するパターンを形成する工程と、
前記抵抗発熱層の少なくとも一方の軸方向端部に設けられた調整用抵抗領域において当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を形成する工程と、
を有することを特徴とする加熱式定着部材の製造方法。
【請求項７】
前記切断溝は、前記抵抗発熱層が硬化した後に形成されることを特徴とする請求項６に記載の加熱式定着部材の製造方法。
【請求項８】
前記切断溝は、前記抵抗発熱層が硬化した後に計測された当該抵抗発熱層の電気抵抗値が所定値となるように形成されることを特徴とする請求項７に記載の加熱式定着部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱式定着部材およびその製造方法に関し、特に、複写機、プリンタなどの画像形成装置において、記録媒体上に付着されたトナーを当該記録媒体に定着させるために使用される定着装置の加熱式定着部材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、普通紙やＯＨＰフィルムなどの記録媒体にトナー像を転写し、このように転写されたトナー像を定着装置によって記録媒体上に定着させる。
【０００３】
定着装置としては、一般に、加熱式定着部材としての加熱式定着ローラに、加圧ローラを圧接させるものが使用されている。この加熱式定着ローラは加熱手段を備えており、記録媒体上に転写されたトナーは、加熱式定着ローラおよび加圧ローラの間において加熱・加圧させられて、当該記録媒体上に定着させられる。
【０００４】
従来、上記のような加熱式定着ローラとして、金属ローラの内側に当該金属ローラを加熱させるためのハロゲンランプなどの加熱装置を設けたものが用いられている。一方、画像形成装置の消費電力の低減が一層求められるようになり、このため、定着動作を実行する通紙時にのみ加熱式定着ローラを加熱させることが提案されている。
【０００５】
しかし、金属ローラの内側にハロゲンランプなどの加熱装置を設けた加熱式定着ローラの場合、加熱装置と金属ローラとの間に空気層が介在しているため、加熱効率が悪く、加熱式定着ローラを急速に加熱させることができないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するため、近年、金属ローラの外面または内面に、絶縁層を介して電気抵抗体などの抵抗発熱層を設け、この抵抗発熱層を発熱させて、加熱式定着ローラを急速に加熱させるようにしたものが提案されている（特許文献１および２参照）。
【０００７】
ここで、加熱式定着ローラの抵抗発熱層を均一な厚みで形成することは非常に難しく、抵抗発熱層の抵抗値がばらついてしまう。また、導電材の分散ばらつきや焼成時の温度ばらつきによっても、抵抗発熱層の抵抗値がばらつく。したがって、抵抗発熱層の抵抗の調整が必須となる。
【０００８】
抵抗発熱層の抵抗を調整する場合、一般に、抵抗発熱層に適当な発熱部のパターンが形成される。抵抗発熱層にパターンを形成する具体的な方法としては、たとえば、形成された抵抗発熱層にレーザ加工により溝を施す方法が提案されている（特許文献３および４参照）。ここで、抵抗発熱層が形成されて焼成された後、まず、抵抗発熱層の抵抗値および抵抗分布が測定される。そして、抵抗発熱層は、当該測定結果をフィードバックした発熱部のパターンにレーザ加工される。これにより、所望の抵抗値および抵抗分布を得ることが可能となる。
【特許文献１】特開昭５５−７２３９０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２００３８０号公報
【特許文献３】特開平２−３０８２９１号公報
【特許文献４】特開平１０−１８９２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、抵抗発熱層の抵抗を調整するためのパターンは、加熱式定着ローラの軸方向および円周方向の全域にわたって伸延しているため、長距離のパターン加工が必要となる。そして、生産性を考慮した場合、レーザ光により抵抗発熱層に短時間で長距離のパターンを形成するためには、特許文献３および４に記載の技術のように、ＣＯ２レーザやＹＡＧレーザなどの非常に高出力のレーザ光を使用しなければならない。
【００１０】
しかしながら、高出力のレーザ光を使用すると、抵抗発熱層の下の絶縁層まで除去されて絶縁不良が生じてしまう恐れがあるという問題があった。また、レーザ光を照射するための大掛かりな設備が必要となる。さらに、大量の電力を消費するため生産コストが高くなるという問題もある。
【００１１】
本発明は、記録媒体上に付着されたトナーを当該記録媒体に定着させるために使用される定着装置の加熱式定着部材における上記した問題を解決することを課題とする。
【００１２】
本発明の目的は、より詳しくは、高い生産性を確保しつつ精度良く確実に抵抗発熱層のみを除去するパターン加工が可能であり、しかも、抵抗発熱層を所望の抵抗値に調整して温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着部材およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１４】
（１）中空体と、前記中空体の表面に形成された電気絶縁性を有する絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された所定の電気抵抗を有する抵抗発熱層と、
を備えた加熱式定着部材であって、前記抵抗発熱層は、当該抵抗発熱層に間隙溝が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延しており、前記抵抗発熱層の少なくとも一方の軸方向端部には、当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を含む調整用抵抗領域が設けられていることを特徴とする加熱式定着部材。
【００１５】
（２）前記抵抗発熱層は、並列に配置された複数の発熱部を有することを特徴とする上記（１）に記載の加熱式定着部材。
【００１６】
（３）前記複数の発熱部は、軸方向両端部に位置され軸方向に略真直な第１真直部、および軸方向中央部に位置され軸方向に対して蛇行する第１蛇行部からなる第１発熱部と、軸方向両端部に位置され軸方向に対して蛇行する第２蛇行部、および軸方向中央部に位置され軸方向に略真直な第２真直部からなる第２発熱部とであることを特徴とする上記（２）に記載の加熱式定着部材。
【００１７】
（４）前記間隙溝は、軸方向に伸延する溝と円周方向に伸延する溝との組み合わせで構成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の加熱式定着部材。
【００１８】
（５）前記切断溝は、前記調整用抵抗領域を軸方向に横断する略真直な溝であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の加熱式定着部材。
【００１９】
（６）中空体の表面に電気絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層の表面に抵抗発熱用塗液を付着させることにより、抵抗発熱層を形成する工程と、前記抵抗発熱層が未硬化状態のときに当該抵抗発熱層に削り加工を施して間隙溝を設けることにより、当該抵抗発熱層に対して円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延するパターンを形成する工程と、前記抵抗発熱層の少なくとも一方の軸方向端部に設けられた調整用抵抗領域において当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を形成する工程と、を有することを特徴とする加熱式定着部材の製造方法。
【００２０】
（７）前記切断溝は、前記抵抗発熱層が硬化した後に形成されることを特徴とする上記（６）に記載の加熱式定着部材の製造方法。
【００２１】
（８）前記切断溝は、前記抵抗発熱層が硬化した後に計測された当該抵抗発熱層の電気抵抗値が所定値となるように形成されることを特徴とする上記（７）に記載の加熱式定着部材の製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、抵抗発熱層は当該抵抗発熱層に間隙溝が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延しており、この抵抗発熱層の軸方向端部に当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を含む調整用抵抗領域が設けられている。これにより、高い生産性を確保しつつ精度良く確実に抵抗発熱層のみを除去するパターン加工が可能であり、しかも、抵抗発熱層の厚みのばらつき、導電材の分散のばらつき、および焼成時の温度のばらつきなどの抵抗値のばらつき要因が存在したとしても、抵抗発熱層を所望の抵抗値に調整して温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着部材を提供することができる。
【００２３】
また、加熱式定着部材を製造するにあたり、中空体の表面に絶縁層を形成した後、この絶縁層の表面に抵抗発熱用塗液を付着させることにより抵抗発熱層を形成し、この抵抗発熱層が未硬化状態のときに当該抵抗発熱層に削り加工を施して間隙溝を設けることにより、当該抵抗発熱層に対して円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延するパターン（並列蛇行パターン）を形成する方法を採用した。このため、低負荷の機械加工が可能となり、絶縁層を傷つけることなく、確実に抵抗発熱層のみを除去できるようになる。さらに、ＣＯ２レーザやＹＡＧレーザなどの高出力のレーザ光を用いた加工よりも、短時間でしかも省エネルギーの加工が可能となり、生産性が向上する。
【００２４】
また、抵抗発熱層の抵抗値を調整するにあたり、抵抗発熱層の軸方向端部に設けられた調整用抵抗領域のみにおいて、抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝を形成する方法を採用した。したがって、切断溝の形成が短い距離で済むので、ＣＯ２レーザやＹＡＧレーザなどの高出力のレーザ光を用いたレーザ加工ではなく、低出力で高精度な半導体レーザ加工、あるいはマイクロブラストなどの微細機械加工などの種々の加工が使用され得る。このため、低コストで確実に所望の目標抵抗値に調整された、温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着部材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の加熱式定着部材が適用されたプリンタの構成を説明するための図である。図１に示すプリンタ１は、電子写真方式の作像プロセスを用いて画像データを用紙などの記録媒体上に印刷する。
【００２７】
図１に示すように、プリンタ１は、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、トナーカートリッジ１３、現像ローラ１４、転写ローラ１５、給紙トレイ１６、定着装置１７、および排紙トレイ２０を備えている。
【００２８】
プリンタ１は、画像データを受信すると、感光ドラム１１の表面を帯電ローラ１２により均一に帯電してから、受信した画像データに基づいて図示しないプリントヘッドにより露光することによって、感光ドラム１１の表面上に静電潜像部を形成した後、トナーカートリッジ１３から供給されたトナーを現像ローラ１４により静電潜像部に付着させる。次いで、プリンタ１は、給紙トレイ１６から搬送されてきた用紙上に、感光ドラム１１に付着されたトナーを転写ローラ１５により転写し、定着装置１７により用紙上のトナーを定着する。こうして印刷された用紙は、排紙トレイ２０に排出される。
【００２９】
定着装置１７は、加熱式定着部材としての加熱式定着ローラ１８と、加熱式定着ローラ１８に圧接される加圧ローラ１９とを有している。トナーが転写された用紙が加熱式定着ローラ１８および加圧ローラ１９の間に導かれると、両ローラ１８，１９の間においてトナーが加熱・加圧させられて用紙上に定着させられる。
【００３０】
図２は、加熱式定着ローラの断面図、図３は、加熱式定着ローラの内面の展開図である。
【００３１】
図２に示すように、加熱式定着ローラ１８は、金属などの熱伝導性の良好な材料により作られた円筒形状の中空体１８１と、中空体１８１の外面（外周面）に形成された低付着力を有する離型層１８２と、中空体１８１の内面（内周面）に形成された電気絶縁性を有する絶縁層１８３と、絶縁層１８３の内面に形成された所定の電気抵抗を有する抵抗発熱層１８４とを備えている。なお、図２において各層の厚みは実際とは異なる。
【００３２】
本実施形態のように、抵抗発熱層１８４が絶縁層１８３を介して中空体１８１の内面に形成されるのが、中空体１８１を介して用紙上のトナーを均一に加熱できる観点から好ましい。ただし、抵抗発熱層１８４は、絶縁層１８３を介して中空体１８１の外面に形成されることも可能である。
【００３３】
図３に示すように、抵抗発熱層１８４は、当該抵抗発熱層に間隙溝１８６が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延している。これにより、加熱式定着ローラ１８全体を均一に加熱することが可能となる。間隙溝１８６は、軸方向に伸延する溝と円周方向に伸延する溝との組み合わせで構成されている。したがって溝加工が容易である。
【００３４】
抵抗発熱層１８４は、並列に配置された発熱部１８５を有している。発熱部１８５は、本実施形態では、軸方向両端部に位置され軸方向に略真直な第１真直部、および軸方向中央部に位置され軸方向に向かって伸延しつつ蛇行する第１蛇行部からなる第１発熱部１８５ａと、軸方向両端部に位置され軸方向に向かって伸延しつつ蛇行する第２蛇行部、および軸方向中央部に位置され軸方向に略真直な第２真直部からなる第２発熱部１８５ｂとからなる。
【００３５】
真直部よりも経路長の長い蛇行部は、より多く発熱し得る。このため、第１発熱部１８５ａは主に用紙が通過する領域である通紙領域Ｗ１の中央付近での加熱を担当し、第２発熱部１８５ｂは主に通紙領域Ｗ１の端部付近での加熱を担当する。
【００３６】
ただし、発熱部１８５は、連続した１つの発熱部から構成されていてもよく、あるいは３つ以上の発熱部が並列に配置されて構成されていてもよい。また、発熱部のパターン形状も適宜変更可能であり、螺旋形状、蛇行形状などの曲線形状、および直線形状、あるいはその任意の組み合わせが可能である。
【００３７】
抵抗発熱層１８４の軸方向両端部には、当該抵抗発熱層１８４の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を含む調整用抵抗領域１８７が設けられている。この調整用抵抗領域１８７は、用紙が通過しない領域である非通紙領域Ｗ２に位置される。なお、調整用抵抗領域１８７は、抵抗発熱層１８４の一方の軸方向端部にのみ設けられることも可能であるが、抵抗値の調整に使用できる領域を多く取れること、および軸方向の抵抗値のバランスが取れることなどの理由から軸方向両端部に設けられることが好ましい。
【００３８】
調整用抵抗領域１８７は、所定幅を有する円筒形状を呈している。また、切断溝１８８は、調整用抵抗領域１８７を軸方向に横断する略真直な溝である。したがって、切断溝１８８の形成が非常に短い距離で済む。ただし、切断溝１８８は、必ずしも軸方向に略真直な溝に限定されるものではなく、たとえば円周方向に伸延する溝などの任意の形状の溝を含んでいてもよい。
【００３９】
切断溝１８８は、第１発熱部１８５ａの電気抵抗を調整するための第１切断溝１８８ａと、第２発熱部１８５ｂの電気抵抗を調整するための第２切断溝１８８ｂとから構成される。これにより、第１発熱部１８５ａは、図中一点鎖線で示す分だけ経路が延長されて、電気抵抗が調整される。また、第２発熱部１８５ｂは、図中二点鎖線で示す分だけ経路が延長されて、電気抵抗が調整される。なお、図中一点鎖線または二点鎖線で示す延長された経路の端部は、図示しない電極に接続される。
【００４０】
次に、本実施形態の加熱式定着ローラの製造方法について説明する。
【００４１】
まず、図４に示すように、円筒形状の中空体１８１の内面が液溜めリング３１の外面に沿うように、中空体１８１を液溜めリング３１の上方から挿入し、位置決め部材３２の間に縦置きにした状態でセットする。
【００４２】
その後、液溜めリング３１の下部に取付けた塗液供給パイプ３３を通して、図示しないタンクに貯められている絶縁層用塗液１８３ａが図示しないポンプにより吸引されて、液溜めリング３１上に供給され、中空体１８１内部の上端まで満たされる。
【００４３】
続いて、中空体１８１が図示しないモータにより一定速度で上昇させられる。そして、液溜めリング３１上の絶縁層用塗液１８３ａの液面が下降することにより、中空体１８１の内面に均一に絶縁層用塗液１８３ａが塗工される。
【００４４】
その後、この中空体１８１を段階的に昇温して乾燥させることにより、絶縁層１８３が形成される。
【００４５】
次いで、図５に示すように、中空体１８１に形成された絶縁層１８３の内面が液溜めリング３１の外面に沿うように、中空体１８１を液溜めリング３１の上方から挿入し、位置決め部材３２の間に縦置きにした状態でセットする。
【００４６】
その後、液溜めリング３１の下部に取付けた塗液供給パイプ３３を通して、図示しないタンクに貯められている抵抗発熱層用塗液１８４ａが図示しないポンプにより吸引されて、液溜めリング３１上に中空体１８１の内部の所定の高さまで供給される。
【００４７】
続いて、中空体１８１が図示しないモータにより一定速度で上昇させられる。そして、液溜めリング３１上の抵抗発熱層用塗液１８４ａの液面が下降することにより、中空体１８１に形成された絶縁層１８３の内面に均一に抵抗発熱層用塗液１８４ａが塗工される。
【００４８】
なお、抵抗発熱層用塗液１８４ａの塗工の際、抵抗発熱層用塗液１８４ａの液面上部に設けた溶剤蒸気吸引部３４により、中空体１８１内に溜まった溶剤蒸発分が強制的に吸引される。こうして塗工面付近の蒸気圧が制御されることにより、抵抗発熱層１８４は予備乾燥させられて、少し固めのグリーン状態に形成される。ここで、グリーン状態とは、硬化初期の状態などのまだ完全に硬化していない状態（未硬化状態）をいう。
【００４９】
図６は、予備乾燥されたグリーン状態の抵抗発熱層に適当なパターンの発熱部を設ける工程を説明するための図、図７は、適当なパターンの発熱部が設けられた後の中空体の内面の展開図である。
【００５０】
図６に示すように、抵抗発熱層１８４がグリーン状態のときに、当該抵抗発熱層１８４に削り加工が施されて間隙溝１８６が設けられることにより、当該抵抗発熱層に対して円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延するパターンが形成される（図７参照）。
【００５１】
具体的には、たとえば図６に示すようなケガキ装置４０に設けられたケガキチップ４１により、上記の予備乾燥された抵抗発熱層１８４に対してケガキ加工が行われる。ケガキチップ４１は、軸方向移動および回転移動が可能なロッド４３の先端に取付けられたヘッド４２に設けられている。ケガキチップ４１は、ヘッド４２内に装着された図示しないばね部材によりロッド４３の半径方向外方に付勢されている。
【００５２】
その後、この中空体１８１を段階的に昇温し乾燥させた後、さらに段階的に昇温させ、最終的に所定温度で所定時間焼成する。これにより、硬化した抵抗発熱層１８４が形成される。なお、離型層１８２は、適宜の時期に中空体１８１の外面に形成され得る。
【００５３】
次に、抵抗発熱層１８４の第１発熱部１８５ａの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値と、第２発熱部１８５ｂの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値とを測定する。続いて、測定抵抗値と目標抵抗値とのずれ量から、両端の調整用抵抗領域１８７を切断する個所を計算により求める。
【００５４】
図８は、調整用抵抗領域において切断溝を形成する工程を説明するための図である。
【００５５】
図８に示すように、算出された切断位置に基づいて、調整用抵抗領域１８７において切断溝１８８が形成される（図３参照）。
【００５６】
具体的には、たとえば図８に示すようなレーザ加工装置５０を用いて調整用抵抗領域１８７をレーザ加工することにより、切断溝１８８が形成される。ここで、レーザ加工装置５０の照射ヘッド５１から出たレーザ光は、ミラー５２で反射されて調整用抵抗領域１８７に照射される。なお、レーザ加工のために、中空体１８１は、軸方向および回転方向に移動され得る。
【００５７】
このように本実施形態によれば、抵抗発熱層１８４は当該抵抗発熱層に間隙溝１８６が設けられて円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延しており、この抵抗発熱層１８４の軸方向端部に当該抵抗発熱層の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を含む調整用抵抗領域１８７が設けられている。これにより、高い生産性を確保しつつ精度良く確実に抵抗発熱層のみを除去するパターン加工が可能であり、しかも、抵抗発熱層の厚みのばらつき、導電材の分散のばらつき、および焼成時の温度のばらつきなどの抵抗値のばらつき要因が存在したとしても、抵抗発熱層を所望の抵抗値に調整して温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着ローラ１８を提供することができる。
【００５８】
また、加熱式定着ローラ１８を製造するにあたり、中空体１８１の内面に絶縁層１８３を形成した後、この絶縁層１８３の内面に抵抗発熱用塗液を塗工または印刷して付着させることによりグリーン状態の抵抗発熱層１８４を形成し、このグリーン状態の抵抗発熱層に対して削り加工を施して間隙溝１８６を設けることにより、円周方向の変位を含みつつ軸方向に伸延するパターン（並列蛇行パターン）を設ける方法を採用した。このため、低負荷の機械加工が可能となり、絶縁層を傷つけることなく、確実に抵抗発熱層のみを除去できるようになる。さらに、ＣＯ２レーザやＹＡＧレーザなどの高出力のレーザ光を用いた加工よりも、短時間でしかも省エネルギーの加工が可能となり、生産性が向上する。
【００５９】
また、抵抗発熱層１８４の抵抗値を調整するにあたり、抵抗発熱層１８４の軸方向端部に設けられた調整用抵抗領域１８７のみにおいて、抵抗発熱層１８４の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を形成する方法を採用した。したがって、切断溝１８８の形成が短い距離で済むので、ＣＯ２レーザやＹＡＧレーザなどの高出力のレーザ光を用いたレーザ加工ではなく、低出力で高精度な半導体レーザ加工、あるいはマイクロブラストなどの微細機械加工などの種々の加工が使用され得る。このため、低コストで確実に所望の目標抵抗値に調整された、温度ムラの少ない良好な加熱が可能となる加熱式定着ローラを得ることができる。
【００６０】
本発明は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。
【００６１】
たとえば、上記実施形態では、本発明の加熱式定着部材がプリンタの定着装置に適用される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の加熱式定着部材は、たとえば複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、およびファクシミリ装置などの他の画像形成装置の定着装置にも適用可能である。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明を以下の実施例にしたがって説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（実施例１）
実施例１では、加熱式定着ローラの作製にあたり、外径が３０ｍｍ、厚みが１ｍｍ、長さが３９０ｍｍのアルミニウム製の中空体１８１を用いた。この中空体１８１の外面に、トナーの付着力が低いポリテトラフルオロエチレンからなる厚みが２０μｍの離型層１８２を設ける一方、中空体１８１の内面に、絶縁層１８３と抵抗発熱層１８４とを積層させた。
【００６４】
ここで、中空体１８１の内面に絶縁層１８３を設けるにあたり、ポリイミド系樹脂固形分が２０質量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが８０質量％で構成される原液と、テトラヒドロフランとを、質量比１０：２の割合で加えて希釈し、これを攪拌・脱泡して、粘度が１Ｐａ・ｓになった絶縁層用塗液１８３ａを作製した。なお、上記粘度は、日本電子材料工業会の標準規格であるＥＭＡＳ−４２０１に準拠し、ブルックフィールド社製ＨＢＴ型を用い、１０ｒｐｍ、２５℃の測定条件で測定した値である。以下に示す粘度についても同様にして測定した。
【００６５】
そして、図４に示すように、中空体１８１を液溜めリング３１の上方から挿入してセットした。その後、塗液供給パイプ３３を通して絶縁層用塗液１８３ａを液溜めリング３１上に供給して、中空体１８１内部の上端まで満たした。続いて、中空体１８１を１ｍｍ／ｓの一定速度で上昇させ、液溜めリング３１上の絶縁層用塗液１８３ａの液面が下降することにより、中空体１８１の内面に均一に絶縁層用塗液１８３ａを塗工した。
【００６６】
その後、この中空体１８１を８０°Ｃから２００°Ｃまで段階的に昇温して乾燥させることにより、絶縁層１８３を形成した。
【００６７】
次に、中空体１８１の内面に形成された絶縁層１８３の上に抵抗発熱層１８４を積層させるにあたり、ポリイミド系樹脂固形分が８．５質量％、カーボンブラック（ＣＢ）が２．５質量％、銀（Ａｇ）が４０質量％、タングステン（Ｗ）が１５質量％、γ−ブチロラクトンが３４質量％で構成される原液と、テトラヒドロフランとを、質量比３：２の割合で加えて希釈し、これを撹持・脱泡して、粘度が４００ｍＰａ・ｓになった抵抗発熱層用塗液１８４ａを作製した。
【００６８】
そして、図５に示すように、絶縁層１８３が内面に形成された中空体１８１を液溜めリング３１の上方から挿入してセットした。その後、塗液供給パイプ３３を通して抵抗発熱層用塗液１８４ａを、液溜めリング３１上に中空体１８１の内部の所定の高さまで供給した。続いて、中空体１８１を１ｍｍ／ｓの一定速度で上昇させ、液溜めリング３１上の抵抗発熱層用塗液１８４ａの液面が下降することにより、中空体１８１に形成された絶縁層１８３の内面に均一に抵抗発熱層用塗液１８４ａを塗工した。
【００６９】
なお、抵抗発熱層用塗液１８４ａの塗工の際、溶剤蒸気吸引部３４により、中空体１８１内に溜まった溶剤蒸発分を強制的に吸引して塗工面付近の蒸気圧を制御されることにより、抵抗発熱層１８４を予備乾燥させ、少し固めのグリーン状態に形成した。
【００７０】
次いで、予備乾燥されたグリーン状態の抵抗発熱層１８４に適当なパターンの発熱部１８５を設けるにあたり、図６に示すケガキ装置４０を用いた。このケガキ装置４０に設けられたケガキチップ４１により上記の予備乾燥された抵抗発熱層１８４に対してケガキ加工を行い、第１発熱部１８５ａと第２発熱部１８５ｂとからなる２ヒータ用のパターンを形成した（図９参照）。ここで、第１発熱部１８５ａの幅は１２．２ｍｍ、第１発熱部１８５ａの通紙領域Ｗ１における経路長は１４６９ｍｍとした。また、第２発熱部１８５ｂの軸方向端部付近の幅は８．５ｍｍ、第２発熱部１８５ｂの通紙領域Ｗ１における経路長は１１８３ｍｍとした。なお、ケガキ加工により形成される間隙溝１８６の幅は１ｍｍとした。また、軸方向両端部の非通紙領域Ｗ２における調整用抵抗領域１８７の幅は４ｍｍとした。
【００７１】
その後、この中空体１８１を８０°Ｃから２００℃まで段階的に昇温し乾燥させた後、２００℃から２８０°Ｃまで段階的に昇温させ、最終的に２８０°Ｃで４時間焼成させ、抵抗発熱層１８４を形成した。なお、このように熱処理した後の各発熱部１８５ａ、１８５ｂにおける体積固有抵抗値ρはそれぞれ０．０００１２Ω・ｃｍであり、抵抗発熱層１８４の平均厚みは１０μｍであった。
【００７２】
次に、抵抗発熱層１８４の第１発熱部１８５ａの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値と、第２発熱部１８５ｂの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値とを測定した結果、第１発熱部１８５ａの抵抗値は１５．５Ω、第２発熱部１８５ｂの抵抗値は１６．３Ωであった。
【００７３】
ここで、加熱式定着ローラを１００Ｖ系消費電力１２００Ｗの定着装置に搭載する場合を考えると、第１発熱部１８５ａおよび第２発熱部１８５ｂの各ヒータの使用電力値はそれぞれ６００Ｗとなる。よって、各発熱部１８５ａ、１８５ｂの電極間の目標抵抗値は１６．７Ωとなる。また、ユニット仕様として電力ばらつきが±５％以内の場合、各発熱部１８５ａ、１８５ｂの電極間の目標抵抗値は１６．７±０．８５Ωとなる。
【００７４】
抵抗測定値と目標抵抗値とのずれ量から、両端の調整用抵抗領域１８７を切断する個所を計算により求めた結果、第１発熱部１８５ａについて必要となる調整用抵抗領域１８７における延長長さ（軸方向両側における延長長さの合計であり、以下同様）は４０ｍｍ、第２発熱部１８５ｂについて必要となる調整用抵抗領域１８７における延長長さは１０ｍｍとなった。
【００７５】
算出された切断位置に基づいて、図８に示すレーザ加工装置５０を用いて、軸方向両端部の非画像領域における調整用抵抗領域１８７をレーザ加工して、抵抗発熱層１８４の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を作製した（図９参照）。
【００７６】
その結果、第１発熱部１８５ａの両端部、および第２発熱部１８５ｂの両端部の抵抗値はそれぞれ１６．７Ωとなり、目標抵抗値に調整することができた。
【００７７】
（実施例２）
実施例２においては、上記の実施例１と比較して、中空体１８１の内面に抵抗発熱層１８４を塗工するにあたり、抵抗発熱層用塗液１８４ａの粘度を変更した。それ以外は、上記の実施例１と同様にして、実施例２の加熱式定着ローラを作製した。
【００７８】
ここで、抵抗発熱層用塗液１８４ａを作製するにあたり、ポリイミド系樹脂固形分が８．５質量％、カーボンブラック（ＣＢ）が２．５質量％、銀（Ａｇ）が４０質量％、タングステン（Ｗ）が１５質量％、γ−ブチロラクトンが３４質量％で構成される原液と、テトラヒドロフランとを、質量比５：３の割合で加えて希釈し、これを撹拝・脱泡して、粘度が５００ｍＰａ・ｓになった抵抗発熱層用塗液１８４ａを作製した。
【００７９】
この実施例２において、熱処理した後の各発熱部１８５ａ、１８５ｂにおける体積固有抵抗値ρはそれぞれ０．０００１２Ω・ｃｍであり、抵抗発熱層１８４の平均厚みは１２μｍであった。
【００８０】
また、抵抗発熱層１８４の第１発熱部１８５ａの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値と、第２発熱部１８５ｂの端部間（通紙領域Ｗ１における経路長）の抵抗値とを測定した結果、第１発熱部１８５ａの抵抗値は１３．７Ω、第２発熱部１８５ｂの抵抗値は１５．０Ωであった。
【００８１】
抵抗測定値と目標抵抗値とのずれ量から、両端の調整用抵抗領域１８７を切断する個所を計算により求めた結果、第１発熱部１８５ａについて必要となる調整用抵抗領域１８７における延長長さは１２０ｍｍ、第２発熱部１８５ｂについて必要となる調整用抵抗領域１８７における延長長さは６４ｍｍとなった。
【００８２】
算出された切断位置に基づいて、図８に示すレーザ加工装置５０を用いて、軸方向両端部の非画像領域における調整用抵抗領域１８７をレーザ加工して、抵抗発熱層１８４の電気抵抗を調整するための切断溝１８８を作製した（図１０参照）。
【００８３】
その結果、第１発熱部１８５ａの両端部、および第２発熱部１８５ｂの両端部の抵抗値はそれぞれ１６．７Ωとなり、目標抵抗値に調整することができた。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の加熱式定着部材が適用されたプリンタの構成を説明するための図である。
【図２】加熱式定着ローラの断面図である。
【図３】加熱式定着ローラの内面の展開図である。
【図４】絶縁層用塗液を塗工する工程を説明するための図である。
【図５】抵抗発熱層用塗液を塗工する工程を説明するための図である。
【図６】予備乾燥されたグリーン状態の抵抗発熱層に適当なパターンの発熱部を設ける工程を説明するための図である。
【図７】適当なパターンの発熱部が設けられた後の中空体の内面の展開図である。
【図８】調整用抵抗領域において切断溝を形成する工程を説明するための図である。
【図９】実施例１の加熱式定着ローラの内面の展開図である。
【図１０】実施例２の加熱式定着ローラの内面の展開図である。
【符号の説明】
【００８５】
１    プリンタ、
１７    定着装置、
１８    加熱式定着ローラ、
４０    ケガキ装置、
４１    ケガキチップ、
５０    レーザ加工装置、
１８１    中空体、
１８２    離型層、
１８３    絶縁層、
１８３ａ    絶縁層用塗液、
１８４    抵抗発熱層、
１８４ａ    抵抗発熱層用塗液、
１８５（１８５ａ，１８５ｂ）    発熱部、
１８６    間隙溝、
１８７    調整用抵抗領域、
１８８（１８８ａ，１８８ｂ）    切断溝。
【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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