(57)【要約】【課題】  定着装置で用いられるフィルムであって、基層と、基層の上に形成された電極部及び発熱部と、を有するフィルムにおいて、電極部を発熱部と異なる材料の導電層で形成すると、熱膨張によって導電層の剥離が生じる場合がある。【解決手段】  電極部と発熱部とが同一の材料の導電層で形成され、電極部の方が発熱部よりも導電層の厚みを厚くしたフィルム。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置に用いる筒状のフィルムであって、
基層と、
前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、
前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され、前記電極層と電気的に接続された発熱部と、
を有し、前記電極部と、前記発熱部と、が同一の材料の導電層で形成され、
前記電極部の方が前記発熱部よりも前記導電層の厚みが厚いことを特徴とするフィルム。
【請求項２】
前記電極部の方が前記発熱部よりも前記フィルムの長手方向における単位長さ当たりの前記導電層の表面積が広いことを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
前記電極部は、前記フィルムの周方向に延びた環状の前記導電層で形成された部分であり、前記発熱部は、前記フィルムの長手方向の延びた細線状の前記導電層を前記フィルムの周方向に関し互いに間隔を空けて複数並べて形成された部分であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム。
【請求項４】
前記発熱部において、前記フィルムの周方向に関し前記基層の一周分の長さに対して前記導電層が形成されている長さの割合は、１／１０以上３／４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項５】
筒状のフィルムであって、基層と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され前記電極部と電気的に接続された発熱部と、を有するフィルムと、
前記電極層に接触し、前記電極部を介して前記発熱部に電力を供給する電力供給部材と、
を有し、前記フィルムは前記発熱部に流れる電流で発熱し、前記フィルムの熱でトナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記電極部と、前記発熱部と、は同一の材料の導電層で形成され、前記電極部の方が前記発熱部よりも前記導電層の厚みが厚いことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記電極部の方が前記発熱部よりも前記フィルムの長手方向における単位長さ当たりの前記導電層の表面積が広いことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記電極部は、前記フィルムの周方向に延びた環状の前記導電層で形成された部分であり、前記発熱部は、前記フィルムの長手方向の延びた細線状の前記導電層を前記フィルムの周方向に関し互いに間隔を空けて複数並べて形成された部分であることを特徴とする請求項５又は６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記発熱部において、前記フィルムの周方向に関し前記基層の一周分の長さに対して前記導電層が形成されている長さの割合は、１／１０以上３／４以下であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
筒状の基層と、前記基層の上に形成された導電パターンと、を有し、定着装置に用いるフィルムの製造方法であって、
前記基層の前記フィルムの長手方向における端部及び中央部に前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第１工程と、
前記第１工程で形成した前記導電パターンのうち前記端部のみに重ねて前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第２工程と、を有することを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項１０】
筒状の基層と、前記基層の上に形成された導電パターンと、を有し、定着装置に用いるフィルムの製造方法であって、
前記基層の前記フィルムの長手方向における端部にのみ前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第１工程と、
前記基層の前記端部に形成された前記導電パターンに重ねて前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷すると同時に、前記フィルムの長手方向における中央部に前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第２工程と、
を有することを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項１１】
定着装置に用いる筒状のフィルムであって、
基層と、
前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、
前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され、前記電極層と電気的に接続された発熱部と、
を有し、前記電極部と、前記発熱部と、が同一の材料の第１の導電層で形成され、
前記第１の導電層よりも体積抵抗率が低い第２の導電層が前記電極部の上に形成されていることを特徴とするフィルム。
【請求項１２】
前記電極部は、前記フィルムの周方向に延びた環状の前記第１の導電層で形成された部分であり、
前記発熱部は、前記フィルムの長手方向の延びた細線状の前記第１の導電層を前記フィルムの周方向に関し互いに間隔を空けて複数並べて形成された部分である、
ことを特徴とする請求項１１に記載のフィルム。
【請求項１３】
前記フィルムの長手方向において、前記第２の導電層は、前記発熱部と前記電極部との境界にオーバーラップするように形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置に搭載される定着装置で用いられるフィルム及びこのフィルムを備える定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタに搭載される定着装置で用いられるフィルムとして、フィルムの長手方向に関し両端部に形成された電極部と、その電極部間に設けられた発熱部と、を有するものが知られている（特許文献１）。このフィルムを用いた定着装置は、電極部に導電ブラシ等の電極部材を接触させて発熱部に電流を流すことで生じるジュール熱を利用してフィルムを発熱させる。このフィルムは、フィルム自身が発熱するので、定着装置の省エネルギーやウォームアップ時間の短縮に貢献できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５３１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記フィルムにおいては、画像の加熱に直接的に寄与しない電極部の発熱を抑制することが好ましいので、電極部を発熱部よりも抵抗値の低い異なる材料の導電層で形成する場合がある。発熱部と、導電部と、の熱膨張係数の違いによって、導電層が基層から剥離する場合があるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための好適な実施態様の一つ目は、定着装置に用いる筒状のフィルムであって、基層と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され、前記電極層と電気的に接続された発熱部と、を有し、前記電極部と、前記発熱部と、が同一の材料の導電層で形成され、前記電極部の方が前記発熱部よりも前記導電層の厚みが厚いことを特徴とするものである。
【０００６】
上記課題を解決するための好適な実施態様の２つ目は、筒状のフィルムであって、基層と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され前記電極部と電気的に接続された発熱部と、を有するフィルムと、
前記電極層に接触し、前記電極部を介して前記発熱部に電力を供給する電力供給部材と、を有し、前記フィルムは前記発熱部に流れる電流で発熱し、前記フィルムの熱でトナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記電極部と、前記発熱部と、は同一の材料の導電層で形成され、前記電極部の方が前記発熱部よりも前記導電層の厚みが厚いことを特徴とするものである。
【０００７】
上記課題を解決するための好適な実施態様の３つ目は、筒状の基層と、前記基層の上に形成された導電パターンと、を有し、定着装置に用いるフィルムの製造方法であって、前記基層の前記フィルムの長手方向における端部及び中央部に前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第１工程と、前記第１工程で形成した前記導電パターンのうち前記端部のみに重ねて前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第２工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
上記課題を解決するための好適な実施態様の４つ目は、筒状の基層と、前記基層の上に形成された導電パターンと、を有し、定着装置に用いるフィルムの製造方法であって、前記基層の前記フィルムの長手方向における端部にのみ前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第１工程と、前記基層の前記端部に形成された前記導電パターンに重ねて前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷すると同時に、前記フィルムの長手方向における中央部に前記フィルムの周方向に亘って前記導電パターンを印刷する第２工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
上記課題を解決するための好適な実施態様の５つ目は、定着装置に用いる筒状のフィルムであって、基層と、前記フィルムの長手方向に関し前記基層の端部に形成された電極部と、
前記フィルムの長手方向に関し前記基層の中央部に形成され、前記電極層と電気的に接続された発熱部と、を有し、前記電極部と、前記発熱部と、が同一の材料の第１の導電層で形成され、前記第１の導電層よりも体積抵抗率が低い第２の導電層が前記電極部の上に形成されていることを特徴とするフィルムことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
定着装置で用いるフィルムにおいて、電極部の発熱を抑えつつ熱膨張時の導電層の剥がれを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施例を説明するために用いる定着装置の断面模式図
【図２】第１の実施例における定着装置の正面模式図
【図３】第１の実施例におけるフィルム３６の斜視図及び長手方向断面図
【図４】第１の実施例におけるフィルム３６の層構成を示した周方向断面図
【図５】第１の実施例における電気的な接続を示した概略図
【図６】第１の実施例における印刷パターン例を示した図
【図７】第１の実施例におけるフィルム３６の発熱量を示した図
【図８】第２の実施例を説明するために用いる定着装置の断面模式図
【図９】第２の実施例における定着装置の正面模式図
【図１０】第２の実施例における定着ローラ６２の斜視図及び長手方向断面図
【図１１】第２の実施例における定着ローラ６２の層構成を示した周方向断面図
【図１２】第２の実施例における電気的な接続を示した概略図
【図１３】第２の実施例における定着ローラ６２の発熱量を示した図
【図１４】第３の実施例におけるフィルム３６の長手方向断面図
【図１５】第４の実施例におけるフィルム３６の斜視図及び長手方向断面図
【図１６】第４の実施例におけるフィルム３６の層構成を示した周方向断面図
【図１７】第５の実施例におけるフィルム３６の斜視図及び長手方向断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施例）
第１の実施例について、図１〜６、７、及び１５を用いて説明する。図１は定着装置１８の断面模式図、図２は定着装置１８の正面模式図である。以下の説明において、長手方向とは、図中のＸ軸方向であり、幅方向とは記録材の搬送方向であるＹ軸方向、高さ方向とはＺ軸方向である。定着装置１８は抵抗発熱方式であり、フィルム３６の導電層に直接電流を流すことで抵抗発熱（ジュール発熱）させるものである。この方式の定着装置の特徴は、フィルム３６自身を発熱させるため、ハロゲンヒータ等でフィルム３６を加熱する装置よりも高熱効率且つ高速で装置を立ち上げることができることである。
【００１４】
３１はフィルム３６を含むフィルムアセンブリ、３２は加圧ローラである。この加圧ローラ３２とフィルムアセンブリ３１は左右の側板３４間に上下で略並行に配設してある。左右の側板３４は装置フレーム３３に対して固定されている。
【００１５】
図３はフィルム３６の構成を示した斜視図及び長手方向の断面図である。フィルム３６は、基層３６ａの上に導電層３６ｂを設け、さらにその上に弾性層３６ｃと離型層３６ｄを形成し、可撓性を有するものである。導電層３６ｂの構成を分かりやすくするため、斜視図において弾性層３６ｃ及び離型層３６ｄは一部省略している。図４（ａ）はフィルム３６の長手方向における端部の横断面図、図４（ｂ）は中央部の横断面図を示している。尚、フィルム３６の層構成を分かりやすくするため、導電層３６ｂの幅及び間隔、各層の厚みの比率は実際のものと異なるものにしている。
【００１６】
本実施例では基層３６ａとして、筒状に形成した厚み約６０μｍのポリイミドの基材を用いている。基層３６ａの上には、導電層３６ｂが長手方向に亘って形成されている。導電層３６ｂは長手方向において、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂとに分けられる。理由については後述するが、電極部３６１ｂにおける導電層３６ｂの厚みは２０μｍであり、発熱部３６２ｂにおける導電層の厚みは１０μｍである。電極部３６１ｂはフィルム３６の長手方向の両端部の約１０ｍｍ幅の領域に形成され、フィルム３６の周方向に延びた環状の導電層３６ｂで形成される。発熱部３６２ｂは、フィルム３６の両端部に形成された電極部３６１ｂの間の領域に形成されている。発熱部３６２ｂは、フィルム３６の長手方向に延びた細線状の導電層３６ｂがフィルム３６の回転方向において間隔を空けて複数並ぶように形成されている。複数の細線状の導電層３６ｂは互いに略平行であり、幅は約０．５ｍｍ、細線状の導電層３６ｂの間隔は約１．５ｍｍである。フィルム３６の長手方向において単位長さ当たりの表面積が発熱部３６２ｂの方が電極部３６１ｂよりも小さいので、発熱部３６２ｂは電極部３６１ｂよりも抵抗が高くなり、発熱量が大きくなる。導電層３６ｂを基層３６ａ上に形成する方法は印刷、メッキ、スパッタリング、蒸着等の手段があり、本実施例では銀インクをスクリーン印刷することで形成している。
【００１７】
導電層３６ｂの上に、厚み約２００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの弾性層３６ｃを形成し、更にその上に最表層となる厚み約１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブの離型層３６ｄを被覆した。本実施例では、フィルム３６は内径約１８ｍｍのものを用いている。弾性層３６ｃ及び離型層３６ｄは電極部３６１ｂには設けず、発熱部３６２ｂのみ被覆している。
【００１８】
加圧ローラ３２は、芯金３２ａと、芯金３２ａの外側に形成した弾性層３２ｂと、弾性層３２ｂの外側に形成した離型層３２ｃと、を有する。芯金３２ａは、ステンレス鋼などの金属で形成される。弾性層３２ｂは、シリコーンゴムやフッ素ゴムのゴムで形成される。離型層３２ｃは、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂で形成される。本実施例では、ステンレス鋼の外径１１ｍｍの芯金３２ａ上に射出成形により厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴム層の弾性層３２ｂを形成し、さらにその上に厚み約４０μｍのＰＦＡコート層の離型層３２ｃを形成した加圧ローラ３２を用いた。加圧ローラ３２の外径は約１８ｍｍである。この加圧ローラ３２の硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの加重において、定着ニップＮの確保や耐久性などの観点から、４０°〜７０°の範囲が望ましい。本実施例においては、５４°にしている。この加圧ローラ３２は図２に示すように、芯金３２ａの長手方向両端で、それぞれ軸受部材３５を介して装置フレーム側板３４間に回転自由に支持させて配設してある。Ｇは芯金３２ａの一端部に固着した駆動ギアである。この駆動ギアＧに不図示の駆動機構部から回転力が伝達されて加圧ローラ３２が回転駆動される。
【００１９】
フィルムアセンブリ３１は、図１に示すように、フィルム３６、フィルム３６を内側からガイドすると共に、フィルム３６を介して加圧ローラ３２との間でニップ部を形成するニップ部形成部材としてのホルダ３８を有する。フィルムアセンブリは更に、ホルダ３８の補強するためのステイ４０と、フィルム３６の長手方向の移動を規制する規制部材としての左右のフランジ４１と、を有する。
【００２０】
ホルダ３８は図１に示すように、横断面略半円状樋型で、剛性・耐熱性・断熱性を有する部材であり、液晶ポリマー等により形成されている。このホルダ３８は、ホルダ３８に外嵌したフィルム３６の回転をガイドするガイド部材としての役割も有している。
【００２１】
ステイ４０はＵ字型の断面をもつ、フィルム３６の長手方向に長い部材である。ホルダ３８の内側にステイ４０を挿入し、ホルダ３８の外側にフィルム３６を被せる。そのステイ４０の左右の外方延長腕部にそれぞれ左右のフランジ４１を嵌着する。こうしてフィルムアセンブリ３１が組み立てられる。
【００２２】
このフィルムアセンブリ３１を、図１のように、ホルダ３８側を下向にして、加圧ローラ３２の上側に略並行に配列して、左右の側板３４間に配設する。左右のフランジ４１はそれぞれに設けた縦溝部を左右の側板３４にそれぞれ設けた縦縁部に係合させてある。本実施例では、フランジ４１の材料として、液晶ポリマー樹脂を用いている。左右の側板３４は装置フレーム３３に対して固定され、定着装置１８の枠体をなす。
【００２３】
そして、図２のように、左右のフランジ４１の加圧部と加圧アーム４４との間に加圧バネ４５を縮設する。これにより、左右のフランジ４１、ステイ４０、ホルダ３８がフィルム３６を挟んで加圧ローラ３２の下面に対して所定の押圧力で加圧される。本実施例では、フィルム３６と加圧ローラ３２の押圧が総圧で１６０Ｎとなるように加圧バネ４５の圧を設定している。この加圧により、ホルダ３８はフィルム３６を介して加圧ローラ３２の上面に対して圧接し、６ｍｍ程度の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００２４】
そして、加圧ローラ３２の駆動ギアＧに不図示の駆動源からの駆動力が伝達されて加圧ローラ３２は図１において反時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ３２の回転に伴って定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３２とフィルム３６との摩擦力でフィルム３６に回転力が作用する。これにより、フィルム３６は、その内面がホルダ３８と摺動しながらホルダ３８の外回りを図１における時計回り方向に回転する。
【００２５】
加圧ローラ３２の回転によるフィルム３６の回転がなされ、導電層３６ｂに電力が供給されてフィルム３６の温度が所定の温度に達してから、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに導入される。入り口ガイド３０は、未定着状態であるトナー像ｔが形成された記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎに向かうようにガイドする役割を有する。
【００２６】
定着ニップ部Ｎのフィルム３６と加圧ローラ３２とで形成される定着ニップ部Ｎで未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが搬送されながら加熱され未定着トナー画像ｔが記録材Ｐに定着される。
【００２７】
給電部材（電力供給部材）３７は、電源５０から導電層３６ｂに電力を供給するためのもので、金属やカーボンなどの導電材料で形成される。給電部材３７は、図１及び２に示すように、フィルム３６の両端部の電極部３６１ｂに対して、フィルム３６の外面からバネなどの付勢部材によって付勢されている。
【００２８】
図５は、この定着装置の電気的な接続を示した概略図である。フィルム３６の両端部に設けられた給電部材３７ａ及び３７ｂは導線によって電源５０に接続されており、電源５０は不図示の制御部により電力を供給する。
【００２９】
給電部材３７ａ及び３７ｂから導電層３６ｂに電力が供給されることにより、導電層３６ｂに電流が流れることで生じるジュール熱によってフィルム３６は迅速に昇温する。温度検知部４２は、フィルム３６の表面温度を非接触に測定するもので、本実施例ではサーモパイルを用い、長手方向においてフィルム３６の略中央部に配置されている。フィルム３６の表面温度が温度検知部４２により検知される。制御部は、温度検知部４２の検知温度が目標温度に維持されるようにフィルム３６に供給される電力が制御する。
【００３０】
発熱部３６２ｂの長手方向の長さは記録材Ｐの最大幅よりも長くなるように設けられている。これにより、記録材Ｐ全域に十分な熱を与えつつ、記録材Ｐが通過しない電極部３６１ｂでは不要な発熱を抑えている。
【００３１】
本実施例では、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂは、同一の材料である銀インクを印刷することで一体的な導電層３６ｂとして形成している。電極部３６１ｂは、導電層３６ｂがフィルム３６の周方向でフィルム３６の全周にわたって形成されているのに対し、発熱部３６２ｂは、導電層３６ｂが幅約０．５ｍｍ、間隔約１．５ｍｍの細線状に形成されている。
【００３２】
ここで、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂを同じ材料で形成すると、電極部３６１ｂもジュール熱によって発熱する。電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの厚みが同じである場合、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの長手方向の単位長さあたりの抵抗比は導電層３６ｂの表面積に比例するので、おおよそ１：４になる。つまり、電極部３６１ｂの方が導電層３６ｂよりもフィルム３６の長手方向における単位長さ当たりの表面積が広くなるように形成して電極部３６１ｂの抵抗値を下げているのである。したがって、導電層３６ｂに電力を供給すると、その抵抗比率に比例して発熱が生じる。
【００３３】
電極部３６１ｂでの発熱は極力小さくすることが望ましい。記録材Ｐが通過しない電極部３６１ｂでの発熱はエネルギー効率を低下させるだけでなく、記録材Ｐに熱が奪われないことにより熱が蓄積し、フィルム３６や給電部材３７など周辺の部材に損傷を与えるおそれがあるからである。
【００３４】
そこで、本実施例では、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂは同一の材料を用いて一体的な導電層（導電パターン）３６ｂとして同時に形成しつつ、電極部３６１ｂにおける導電層３６ｂの厚みを発熱部３６２ｂにおける導電層３６ｂの厚みよりも厚くしている。電極部３６１ｂにおける導電層３６ｂの厚みを厚くすることで、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂとを同一の材料の導電層３６ｂで形成しながら、電極部３６１ｂの抵抗値を相対的に低くして、発熱量を抑えることが可能になる。
【００３５】
本実施例では、発熱部３６２ｂを１回の印刷で形成するのに対し、電極部３６１ｂを２回印刷して形成する。つまり、１回目の印刷で形成した電極部３６１ｂの上に重ねて電極部３６１ｂを印刷するのである。これによって、電極部３６１ｂの厚みを発熱部３６２ｂの約２倍の厚さになるので、電極部３６１ｂの単位面積あたりの抵抗値は約半分となり、発熱量も抵抗値に比例して約半分になる。
【００３６】
本実施例における、発熱部３６２ｂを１回印刷した時の表面抵抗率は、ロレスタＧＰ（三菱化学アナリテック製）を用いてＪＩＳ  Ｋ  ７１９４に準拠した方法での測定値で、７．０４×１０−１Ω／□である。それに対し、発熱部３６２ｂを２回印刷した時の表面抵抗率は、３．６１×１０−１Ω／□であり、表面抵抗率は約半分になっている。
【００３７】
発熱部３６２ｂの表面抵抗率は、細線状の導電層３６ｂの幅と間隔の比率と、フィルム３６の両端間の抵抗値の狙い値から適切な値が選ばれるべきである。発熱部３６２ｂにおいてフィルム３６の周方向に関し基層３６ａに対する細線状の導電層３６が占める割合が小さくなると、発熱する面積が小さくなることからフィルム３６の表面の発熱ムラが大きくなる。一方で、発熱部３６２ｂにおいてフィルム３６の周方向に関し基層３６ａに対して細線状の導電層３６ｂの占める割合が大きいと、発熱ムラは良化するものの、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの抵抗値の差が小さくなり、電極部３６１ｂの発熱量が増加する。本実施例では、発熱部３６２ｂにおいてフィルム３６の周方向に関し基層３６ａ一周分の長さに対する細線状の導電層３６ｂの長さの割合は１／４であり、フィルム３６の両端間の抵抗値が１８Ωになるように設計されている。フィルム３６の表面の発熱ムラと電極部３６１ｂの発熱を抑えることの両立を考慮すると、発熱部３６２ｂにおいてフィルム３６の周方向に関し基層３６ａの１周分の長さに対する細線状の導電層３６ｂの長さの割合は１／１０以上３／４以下が好ましい。
【００３８】
電極部３６１ｂを２回印刷する方法としては、１回目に図６（ａ）に示す電極部３６１ｂ及び発熱部３６２ｂのパターンを印刷して、２回目にフィルム３６の長手方向の両端部にある電極部３６１ｂのみを印刷する方法がある。更に、その他の方法として、図６（ｂ）に示すように１回目にフィルム３６の長手方向の両端部にある電極部３６１ｂのみを印刷して、２回目に電極部３６１ｂ及び発熱部３６２ｂのパターンを印刷しても良い。図６（ａ）のように２回目を印刷する場合、２回目の印刷は１回目の印刷の電極部３６１ｂと重なり合うように印刷してもよいし、１回目の印刷よりも広く、もしくは狭く印刷してもよい。１回目の印刷より広くする場合には、１回目の印刷で形成した電極部３６１ｂを確実に覆うことができる。一方で、１回目の印刷より狭くする場合には、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの境界の位置をコントロールしやすいという利点がある。
【００３９】
図７は、本実施例と、電極部３６１ｂを１回のみの印刷で形成して電極部３６１ｂの厚みを発熱部３６２ｂの厚みと同じにした比較例とで、フィルム３６表面の長手方向の発熱量をグラフにしたものである。比較例では発熱部３６２ｂでの発熱量に対し、電極部３６１ｂの発熱量が約１／４であるのに対し、本実施例では、約１／８に抑えられている。比較例に対し、本実施例では電極部３６１ｂの抵抗が低いため、両端部における発熱を抑えることが可能となる。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂは同一の材料を用いて一体に形成しつつ、電極部３６１ｂの厚みを発熱部３６２ｂの厚みよりも厚くすることで、電極部３６１ｂの発熱を抑えることが可能となる。
【００４１】
尚、本実施例では、電極部３６１ｂのみ２回印刷することで約２倍の厚みとする例を用いて説明したが、印刷の方法によっては２倍まで到達しない場合も考えられる。この場合も厚みの増分に応じて電極部における発熱量の低減効果は発揮される。
【００４２】
（第２の実施例）
第２の実施例について、図８、９、１０、１１、１２、１３を用いて説明する。図８は本実施例における定着装置１８の断面模式図、図９は定着装置１８の正面模式図、図１０は定着ローラ６２の構成を示した斜視図、図１１は定着ローラ６２の層構成を示した断面図、図１２は電気的な接続を示した概略図である。
【００４３】
本実施例は、第１の実施例とは、フィルム３６ではなく定着ローラ６２に設けた導電層６２ｄを発熱させるという点と、発熱部６２２ｄが周方向において全周にわたって形成されている点等で異なる。
【００４４】
尚、第１の実施例と同じ動作と構成に関しては省略し、ここでは前述した実施例と異なる点についてのみ説明する。
【００４５】
本実施例では、図８及び９に示すように、定着ローラ６２を上側、加圧フィルムアセンブリ６１を下側としてニップ部を形成している。電極部材３７はホルダ３８に設けられており、電極部材３７は加圧フィルム６６の端部よりも外側にあり、定着ローラ６２に対して外面から給電する。
【００４６】
定着ローラ６２は、芯金６２ａ、第１の弾性層６２ｂ、樹脂層６２ｃ、導電層６２ｄ、第２の弾性層６２ｅ、離型層６２ｆを順に積層したものである。
【００４７】
図１０は定着ローラの芯金６２ａ、第１の弾性層６２ｂ、樹脂層６２ｃ、導電層６２ｄの構成を示した斜視図である。導電層６２ｄの構成を分かりやすくするため、第２の弾性層６２ｅ及び離型層６２ｆは一部省略している。図１１は定着ローラ６２の層構成を示した断面図であり、図１１（ａ）は定着ローラ６２の長手方向端部の断面図、図１１（ｂ）は中央部の断面図を示している。第２の弾性層６２ｅ及び離型層６２ｆは電極部では形成されておらず、発熱部のみ形成されている。なお、構成を分かりやすくするため、各層の厚みの比率は実際のものとは異なるようにしている。
【００４８】
本実施例ではステンレス鋼で形成された外径１１ｍｍの芯金６２ａ上に射出成形により厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴム層の第１の弾性層６２ｂを形成する。そして、弾性層６２ｂの上に厚み約６０μｍのＰＩフィルムの樹脂層６２ｃを被覆し、更にその上に厚み約２μｍの導電層６２ｄを形成した。更にその上に、厚み約２００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴム等からなる第２の弾性層６２ｅを形成し、その上に最表層として厚み約１５μｍのＰＦＡコート層の離型層６２ｆを形成した定着ローラ６２を用いた。第２の弾性層６２ｅは、定着ローラ６２の表面近傍の硬度を下げて定着性を向上させる役割を果たしている。ローラ外径は約１８ｍｍである。
【００４９】
図９及び１２に示すように、定着ローラ６２の長手方向の両端部約１０ｍｍの領域は、第２の弾性層６２ｅ及び離型層６２ｆは形成されておらず、導電層６２ｄが露出している。給電部材３７は導電層６２ｄに接触して導電層６２ｄに電力を供給する。
【００５０】
加圧フィルム６６は、耐熱樹脂から成る基層の上に離型層を形成し、可撓性を有するものである。本実施例では基層として、円筒状に形成した厚み約６０μｍのポリイミドの基材を用いている。基層の上には、離型層として厚み約１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆した。本実施例では、フィルム６６は内径約１８ｍｍのものを用いている。
【００５１】
本実施例では、導電層６２ｄは本実施例では長手方向の全域において全周にわたって形成されており、無電解ニッケルメッキによって形成している。
【００５２】
したがって、導電層６２ｄ中の電極部６２１ｄと発熱部６２２ｄの厚みが同じであると、電極部６２１ｄも発熱部６２２ｄと同等の発熱をしてしまう。
【００５３】
そこで、本実施例では電極部６２１ｄの厚みを発熱部６２２ｄの約５倍としている。厚みを厚くする方法としては、端部のみメッキの形成時間を長くしている。厚みを約５倍とすることで、図１３に示すように電極部６２１ｄでの発熱量は約１／５となり、端部での発熱を抑えることが可能となる。
【００５４】
また、本実施例では、第１の実施例に対し、導電層６２ｃの内部が第１の弾性層６２ｂで充填されているため、第１の実施例のフィルム３６に比べ破損しにくいという利点がある。
【００５５】
以上、説明したように、本実施例においても、電極部６２１ｄと発熱部６２２ｄは同一の材料を用いて一体に形成しつつ、電極部６２１ｄの厚みを発熱部６２２ｄの厚みよりも厚くすることで、電極部６２１ｄでの発熱を抑えることが可能となる。
【００５６】
（第３の実施例）
第３の実施例について、図１４を用いて説明する。図１４はフィルム７６の構成を示した長手方向断面図である。
【００５７】
本実施例は、第１の実施例とは、電極部の厚みに差を設けている点で異なる。
【００５８】
なお、第１の実施例と同じ動作と構成に関しては省略し、ここでは前述した実施例と異なる点についてのみ説明する。
【００５９】
フィルム７６は第１の実施例と同様に、基層７６ａ、導電層７６ｂ、弾性層７６ｃ、離型層７６ｄが積層して構成されており、導電層７６ｄは銀インクを印刷することで形成されている。
【００６０】
導電層７６ｂは長手方向において、電極部７６１ｂと発熱部７６２ｂとに分かれており、さらに電極部７６１ｂのうち給電部材３７と接触する領域を給電部材接触部７６１ｂ´とする。
【００６１】
給電部材接触部７６１ｂ´は給電部材３７と接触するため、定着装置１８の使用に伴って摩耗し、厚みが減少することがある。
【００６２】
そこで、本実施例では、電極部７６１ｂの厚みを発熱部７６２ｂの厚みの約２倍にするとともに、給電部材接触部７６１ｂ´の厚みを発熱部７６２ｂの厚みの約３倍にしている。
【００６３】
電極部７６１ｂの中で導電層７６ｂの厚みの差を設け、給電部材の接触部７６１ｂ´の厚みをより厚くすることで、接触部７６１ｂ´の厚みが減少しても、電極部７６１ｂでの発熱を抑えることが可能となる。
【００６４】
電極部７６１ｂの中で厚みに差を設けず、全体を十分な厚みとしてもよいが、導電層７６ｂの長手方向の厚みの差が大きいと、フィルム７６の剛性の差が大きくなり、厚みの差の界面部分でフィルム７６が破損するおそれがある。本実施例のように、厚みに階段状に差を設けることで剛性の差を緩和し、フィルム７６の破損を抑えることが可能となる。
【００６５】
なお、本実施例では電極部７６ｂの厚みを階段状に変える例を用いて説明したが、厚みに傾斜を設ける等、異なる形状の厚みの差であってもよい。
【００６６】
以上、説明したように、本実施例では、電極部７６ｂの厚みに差を設け、給電部材接触部７６１ｂ´の厚みをより厚くすることで、接触部７６１ｂ´の厚みが減少しても、電極部７６１ｂでの発熱を抑えることが可能となる。
【００６７】
以上、第１から第３の実施例では、導電層の材料として銀インクとニッケルメッキを用いて説明したが、その他の金属やカーボン等の異なる材料であってもよい。
【００６８】
また、電極部における導電層の厚みを発熱部に対して約２倍から５倍の間の実施例について説明したが、この範囲外で設定してもよい。ただし、フィルムが可撓性を有する場合、導電層の厚みの差の違いによるフィルムの破損を抑えるため、発熱部に対して２０倍程度までが望ましい。
【００６９】
（第４の実施例）
電極部と、発熱部と、が同一の材料の導電層で形成されるフィルムにおける電極部の発熱を抑える構成として、実施例１〜３では電極部の厚みを同じ材料を用いて発熱部よりも厚くした構成を示した。
【００７０】
第４の実施例では、発熱部とは異なる材料で形成された電極層を発熱部の上に形成した構成を示す。なお、第１の実施例と同じ動作と構成に関しては省略し、ここでは前述した実施例と異なる点についてのみ説明する。
【００７１】
図１５はフィルム３６の長手方向の断面を示した図であり、図１６はフィルム３６の長手方向に垂直なフィルム３６の断面を示した図である。
【００７２】
本実施例は、導電層（第１の導電層）３６ｂの電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの厚みは均一に形成し、電極部３６１ｂの上に、導電層３６ｂとは異なる材料を用いた電極層（第２の導電層）３６ｅを設けている点で第１の実施例と異なる。尚、本実施例においては、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂは同一の材料を用いて一体的な導電層３６ｂとしているが、これに限定されない。
【００７３】
図１５に示すように、導電層３６ｂは第１の実施例と同様に、発熱部３６２ｂにおいては周方向に細線状に分割されている。一方で、フィルム３６の長手両端部に設けられた電極部３６１ｂは、周方向に延びた環状に形成され、その厚みは発熱部３６２ｂと略同等の約１０μｍとしている。
【００７４】
図１６に示すように、電極層３６ｅは導電層３６ｂの上に形成され、フィルム３６の端部においては最表層となる。また、電極層３６ｅは導電層３６ｂよりも銀の配合比を高くした銀インクを塗布して、約１０μｍの厚みで形成している。銀の配合比を高くすることで、電極層３６ｅの体積抵抗率は０．２μΩ・ｍとなり、導電層３６ｂの体積抵抗率の４．２μΩ・ｍよりも小さくなっている。電極層３６ｅの体積抵抗率を十分低くすることで、電極層３６ｅの発熱を抑えることが可能となる。
【００７５】
また、環状の電極部３６１ｂの上に電極層３６ｅを形成することで、電極層３６ｅは周方向において凹凸の少ない表面になり、給電部材３７との良好な接触性を確保することが可能となる。
【００７６】
以上、説明したように、本実施例では、導電層３６ｂの電極部３６１ｂの上に電極層３６ｅを形成することで、フィルム３６の端部における発熱を抑えつつ、給電部材３７との良好な接触性を確保することが可能となる。
【００７７】
（第５の実施例）
実施例５では、電極層３６ｅを電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの境界よりも内側まで形成した構成を示す。なお、第１の実施例と同じ動作と構成に関しては省略し、ここでは前述した実施例と異なる点についてのみ説明する。
【００７８】
図１７はフィルム３６の構成を示した長手方向の断面を示す図である。本実施例は、導電層３６ｂとは異なる材料を用いた電極層３６ｅを、環状に形成された電極部３６１ｂの上だけでなく、細線状に形成された発熱部３６２ｂにも一部かかるように設けられている。つまり、電極層３６ｅは、発熱部３６２ｂと電極部３６１ｂの境界にオーバーラップするように形成されている点が第４の実施例と異なる。
【００７９】
電極層３６ｅを電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの境界よりも内側まで形成することで、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの境界に応力がかかることによる導電層３６ｂの断線を抑制できるという更なる効果を奏する。ただし、細線状に形成された発熱部３６２ｂは周方向において凹凸形状となりやすいので、給電部材３７を接触させる領域を電極部３６１ｂ上にすることが好ましい。
【００８０】
以上、説明したように、本実施例では、第４の実施例の効果に加え、電極部３６１ｂと発熱部３６２ｂの境界に応力がかかることによる導電層３６ｂの断線を抑制することが可能となる。
【００８１】
第１の実施例１から第３の実施例においては、同じ材料を用いて電極部の厚みを発熱部よりも厚くした構成を、第４の実施例４及び第５の実施例では、発熱部とは異なる材料の電極層を形成した構成について説明した。
【００８２】
電極部を発熱部と同じ材料を用いて形成する方法では、電極部と発熱部とを一体に形成可能であるため、製造工程の簡略化が行えるという利点がある。一方で、電極部を発熱部とは異なる材料を用いて形成する方法では、電極部に適した材料を自在に選定できるという利点がある。また、これらの方法を組み合わせることで、より効果的に電極部の発熱を抑制することも可能である。また、第４及び第５の実施例において、電極層の形成方法として銀インクの塗布を用いて説明したが、その他の金属やカーボン等の異なる導電性材料であってもよく、形成方法も印刷、メッキ、スパッタリング、蒸着等の異なる方法であってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１８  定着装置
３６  フィルム
３６ａ  基層
３６１ａ  電極部
３６１ｂ  電極部
３６２ｂ  発熱部
３６ｅ  電極層
３７  給電部材
【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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【図１７】
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